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声音定位技术作为一个正在兴起的技术正在被广泛的应用于军用,医用,工业领域。本文所实现的系统以linux操作系统为背景,分为了声音信号的预处理,声音信号的采集,声音信号的存储与定位算法设计几个模块。
预处理模块主要完成了几个节点间的时间同步问题。声音的采集模块是与linux内核联系最紧密的模块,完成原始声音信号的采集,并保存为wav无压缩格式的声音文件。存储模块借助与linux系统中的shell脚本编写,完成了将众多的声音信号归类存储到指定的系统目录中。
定位算法模块是本系统的关键模块,是在借助了在linux系统中搭建的Matlab的强大功能完成的。借助于Matlab工具,对得到的wav声音文件进行数据的提取,并得到其频谱图。其算法的设计借鉴了现如今流行的基于到达时间差的定位算法TDOA算法。在三个节点的系统中,得到两个基于到达时间差的声音信号,解三角关系得到了声源的位置,通过建立坐标系得到声源的坐标。整个系统环境在一个二维的实验环境下完成。
在实验结果上,对所得到的实验做了实验数据分析,并进行了误差的分析,初步到达了实验目的。