基于Telosb无线节点平台的声源定位系统设计(3)
图1-2 到达时间差示意
3） 基于声压幅度比的定位方法。
此方法利用不同机器在不同位置接收到声信号强度的不同来确定声源位置。图1-3为基于声压幅度比的声源定位示意。
图1-3 基于声压幅度比的声源定位示意
很显然，距离声源越远的传感器接收到的声强必然越弱，并且声强与距离的平方是成反比的。假设第i个传感器接收到的声强为ei，则有：
e1/e2=r22/r12 (1.1)
e3/e4=r42/r32 (1.2)
根据位置关系有：
r1= (1.3)
r2= (1.4)
r3= (1.5)
r4= (1.6)
根据上面的几个方程，能够求解得出声源在平面上的两个位置。当然对于空间声源，要想利用此方法确定其位置，需要四个传感器位于不同平面。但实际情况往往伴随着环境噪声等误差，具体效果还需验证。
本文采用的是基于声压幅度比的声源定位方法，但由于工作量等相关原因，我们将采用简化了的算法。
2 硬件平台
吹冰个主要的功能模块组成了传感器节点。如图2-1所示，包括传感模块、电源模块、计算处理模块、通讯模块、储存模块以及入式软件系统。各个模块的功能分类十分明确。传感器模块负责信号采集，计算处理模块负责数据转换处理等，通讯模块负责与其他节点的数据交换。基于不同的应用背景，传感器节点并不拥有所有吹冰个功能模块，但一般都包括传感、计算处理以及通讯模块，实现数据采集、处理和传输的功能。
图2-1 传感器节点的体系结构
2.1 硬件平台的选择
无线传感器网络需要在物理世界中广泛部署传感器节点，并且能够长时间感知、处理和执行任务。为此，要求设计出来的传感器节点具有低成本、低功耗和微型化的特点。典型的有柯思博（Crossbow）公司的MicaZ节点和Telosb节点。本毕设选用Telosb节点。
2.2 Telosb节点简介
Telosb是有Crossbow公司研发的Telos系列节点的第二版。在硬件平台上，Telosb系列节点在通常由两个模块组成，包括运算和通信平台以及传感器模块。表2-1是Telosb相关的技术参数，图2-2是Telosb节点。