1. 研究目的与意义
1.研究背景
声源定位技术主要是通过检测被接收信号来对物体进行定位。其在诸多军用和民用系统中具有极其重要的意义,对军事系统中,它有助于武器的精确打击,为最终摧毁敌方提供有力保证;就民用系统来说,可以为目标提供可靠的服务,起到安全保障作用,例如现在的手机移动定位系统等。
2.研究目的
2. 研究内容和预期目标
1.研究内容
本课题设计的系统具备以下功能:声源发声、接收声音、信号处理、液晶显示等功能。该系统将声音定位硬件系统划分为声响模块,信号接收模块和信息处理模块。主要分为:主控、声源、声音接收、信号处理、液晶显示等。系统采用stm32单片机作为控制器;声响模块由定时器,功率放大器,dc-dc升压芯片与蜂鸣器构成,形成声源信号;信号接收模块通过驻极体话筒的声电转换功能将接收到的声源信号转化成电微弱压信号,之后经过放大滤波电路将电信号整形为500hz方波信号,电路中接入一个led用来判断是否有声音被录入;信息处理模块是将信号通过比较器进行处理,当没有信号时,噪声信号幅值较小,比较器输出信号为零,当有声音录入时,主控制器接收方波信号,负责数据处理的mcu触发定时器中断,记录下对应的信号接收时间,接着采用时间差法,分别计算三个驻极体话筒位置,第四个作为校正,得出声响模块位置信息并用lcd液晶屏幕显示其坐标。软件方面采用一些算法完成声源定位任务。
2.预期目标
3. 研究的方法与步骤
认真研读任务书的要求,调研和收集设计过程中可能使用的资料、例图,熟悉stm32单片机的基本原理,了解该单片机的硬件组成和结构,理解声源定位技术的相关基础知识,对照所收集的资料进行整体方案构思、整体系统框架设计,整体方案设计好后着手各部分的设计。对不明白的部分通过查阅资料,向指导老师请教,和同学讨论解决。具体分为以下步骤:
(1)了解stm32单片机原理及研究现状,掌握其基本原理、硬件组成及结构、应用概况及熟练掌握单片机编程方法;
(2)了解声源定位技术的实现、应用及国内外研究现状;
4. 参考文献
[1] 张洪润,孙悦等.单片机原理及应用[m].北京:清华大学出版社,2008.
[2] 沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[m].北京:电子工业出版社,2005.
[3] 冯建华等.单片机应用的系统设计与产品开发[m].北京:人民邮电出版社,2004. [4] 陈涛.单片机应用及c51程序设计(第2版)[m].北京:机械工业出版社,2011.
5. 计划与进度安排
(1)2022.2.25—2022.3.10 查阅资料,撰写开题报告
(2)2022.3.11—2022.3.30 硬件功能分析,熟悉单片机指令及编程语言
(3)2022.4.01—2022.5.01 设计电路原理图、编制应用程序
