針對海洋哺乳動物的被動定位算法
近年來，水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)在海洋資源勘探、災(zāi)難預(yù)警及軍事等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用，引起了研究者的廣泛關(guān)注。水聲信道可用的頻率資源十分有限，通常從十幾赫茲到幾百千赫茲，且頻率這一稀缺資源沒有得到充分的利用。水聲網(wǎng)絡(luò)中的空閑監(jiān)聽可能在時間上造成頻譜的浪費(fèi)，水聲網(wǎng)絡(luò)中的定向發(fā)送和接收可能在空間上導(dǎo)致頻譜的浪費(fèi)。因此，不少學(xué)者開始將目光轉(zhuǎn)向一種智能的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)——水下認(rèn)知聲學(xué)網(wǎng)絡(luò)（ Underwater Cognitive Acoustic Networks．UCAN）。
針對水下認(rèn)知聲學(xué)網(wǎng)絡(luò)（ UCAN）中的環(huán)境感知問題，提出一種針對海洋哺乳動物的被動定位（PLM）算法及相應(yīng)的基于多普勒效應(yīng)的測速算法SMD。PLM算法基于海洋哺乳動物發(fā)聲信號聲源級范圍，結(jié)合接收信號強(qiáng)度，運(yùn)用檢索篩選的方法推算發(fā)聲位置。SMD在PLM定位的基礎(chǔ)上，利用接收生物信號的多普勒效應(yīng)對其運(yùn)動測速。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PLM與SMD均能達(dá)到較高的精度，其中PLM算法的平均定位誤差隨海豚游速的增加而增加，其平均值約為10 m，定位成功率可達(dá)到90%。PLM和SMD結(jié)合，可較準(zhǔn)確地估計(jì)海洋哺乳動物的運(yùn)動區(qū)域。
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