基于MSP430和315Mhz无线传感通信的声音定位系统设计(3)
1.2国内外研究现状
1.3本课题研究目的
要设计一个基于MSP430和315Mhz无线传感通信的声音定位系统需要在以下几个方面进行深入的分析和研究：
1.3.1声音定位系统的结构设计
声音定位系统有很多种不同的定位原理，不同的定位原理也意着不一样的测量结构，所以必须要选择一个定位原理并进行该原理下的定位系统结构设计。
1.3.2声音定位系统的声音接收模块设计和软件编程
声音接收模块是声音定位系统最重要的组成部分，将声音采集是声音接收模块的主要作用。声音接收模块有由麦克风、放大电路等组成。
1.3.3无线传输模块的设计和软件编程
杂音或噪音对声音定位系统的影响是很大的，如果将声音接收模块和发声源单独放置在无噪声环境下，经由无线传输模块将信号传输，会大大提高设计的成功性，同时也满足了时下需求。
1.3.4整合软件编程并把采集到的数据显示到上位机
完成两部分的软件编程测试后，需要把两部分的编程整合在一起构成整个系统的软件部分。最后连接好硬件电路，运行程序，把采集到的数据无线通讯发送到上位机上进行显示。
1.3.5分析显示在上位机中的数据并通过算法定位
上位机中显示的是转换成电压信号的声音信号，通过对比的到各个声音接受模块的时延，根据定位算法进行声音定位。
2定位的分类和原理
2.1定位系统简介
无源定位技术一般由两个部分组成，定位方法和定位算法。如果要完成一个无源定位系统也可以分成两部分完成。首先，利用现有的条件去测量被测目标的诸多参数，根据得到的已知信息选择定位方法；其次，在拥有具体的定位方法的基础上选择相应的定位算法。对无源定位系统而言，不一样的定位目标，不一样的定位目的都会导致测量的方法不一样，选择的定位方法和定位算法也都不尽相同[7]。无源定位框图如图2.1所示。
图2.1 无源定位框图
声源定位精度受诸多因素的影响，所以被动声定位系统所面临的问题：
(1) 定位系统会受到噪声干扰，波在传播过程中遇到障碍物会发生反射，就会产生相关噪声。所以各个传感器之间噪声的互相关函数就不等于零，是一个主要难点。
(2) 还是因为反射作用，传感器直接接收到声源的的同时还收到反射部分。声音的反射会引起互相关函数尖峰扩展，最大值很难确定，定位误差变大。
(3)声源相对于传感器的位置也会影响几何近似的精度，在传感器与声源间距离的确定时会引入比较大的误差。
(4) 传感器的摆放位置。不同原理的定位系统使用的传感器的数量也不一样。如果想要的到高精度的测量就需要摆放更多的传感器，但在实际的操作中，传感器的摆放位置较理论上相对固定，数量也比较少。在尽量少的传感器和固定摆放位置条件下，难点就在于提高的定位精度[8]。
以上的4点是多基传感器声音无源定位系统的难点，不过相比于单传感器的定位系统有点还是很突出的，其优点表现在：
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