声源追踪指示器的设计与制作(附件)【字数：10943】
摘 要系统由2个部分组成。一个是用555定时器去组成会产生800HZ的方波信号的多谐振荡器，然后和扬声器相连产生0.5HZ音频脉冲作为声源；用驻极体话筒去接收800HZ声音信号，把声音信号转换为电信号，然后经过带通滤波，把周围环境的噪声去除掉，滤波后的信号正好就是扬声器发出的声音信号，再经过放大电路把信号放大，幅度鉴别，用A/D转换把电信号转换为直观的数字，用LED灯相连，LED灯亮的那个就是离声源比较近的那个，这样就可以进行声源追踪了。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的背景 1
1.2声源追踪课题的发展与意义 1
1.3论文架构 2
第二章 系统总体方案的设计 3
2.1系统实现的主要功能 3
2.2系统总体的设计方案 3
第三章 硬件的选择 4
3.1多谐振荡器模块的选择 4
3.2选频电路器件的选择 4
3.2.1 LM324的简介 4
3.2.2LM324的主要特性 5
3.2.3引脚排列 5
3.3晶体三极管 6
3.3.1工作原理 6
3.3.2 晶体管放大原理 7
3.3.3产品分类 8
3.34三极管主要参数 8
第四章 系统电路的调试与连接 9
4.1多谐振荡器 9
4.2选频电路的设计 9
4.2.1驻极体话筒的连接 9
4.2.2 带通滤波器的设计 10
4.3音频放大电路的设计 10
4.3.1如何组成放大电路 10
4.3.2放大电路的基本分析方法 11
4.3.3设计三极管音频放大电路 11
4.4音频检波电路 12
4.4.1检波二极管的作用 12
4.4.2二极管的原理 12
4.4.3二极管检波 13
4.5A/D转换 14
4.5.1原理 14
4.5.2各个电路连接 15
结束语 16
致 谢 17 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
参考文献 18
第一章 绪论
1.1课题的背景
不同的目标物体正常会发出自己独有的声音，而根据东西发出的声响，人们可以判断出物体相对于自己所在的位置。有些特殊的场合，人们需要用机器来完成声音跟踪这个功能，这时就用到声源追踪技术了。
在一个已知的空间中对未知的声源目标进行追踪是一个有非常有广阔前景的研究方向，声源追踪技术的应用领域非常广泛，现在已经在可视频的电话、帮助听力的装置、监视系统、智能化机器人等领域有着广泛的应用，在国防方面也有广泛的应用，炮弹落点检测、枪声追踪系统、信息勘探系统等[1]。随着中国航空事业的迅速发展，声源追踪技术也被应用在运载人的航空舱落地位置的测量。在一般航空方面，声源追踪技术也被采用在机场的安全防护上面，安全是航空这个行业最重要的问题之一，航行的安全不仅与航飞器的性能，飞行人员的操作有关，还与地面保护有着很大的关联。机场的安防问题需要大量的人员参与，负责各个方面，如值班、巡逻、固定某个地方的巡查，这些工作受天气影响，环境等外来原因的影响，非常有可能出现不可知的情况。所以说对于一个很大的机场，采用适当的安全保障系统取代一些人的工作是非常必要的重要的。这个地方范围内的安全问题和管理方面的问题，直接影响到天空防范的安全和地面保障的正常运行。由于机场的区域非常大，如果单一的靠人员进行管理将会浪费大量的人的力量和物质资源，而且会受外界的气候和环境的干扰，会出现许多问题。对于一个现代化大型国际化的机场的安全和运行机制，想出并安装一个完善、先进的安全防范系统是十分必要和重要的。现在常用的安防设备就是摄像头，通过放置安装摄像头来代替人员的巡查，但是监控器往往单一的靠视频信号来推断发生的情况，而且监控人员也不能保证长时间的一直看视频画面，所以很有可能造成大意某些问题，造成损失。此外在需要自己动手控制云台实现摄像机对物体的及时跟踪中，还可能存在人为跟踪差错。将声源追踪技术运用到监控系统中可以很好的解决这些问题，当有不寻常情况发生时，声源追踪系统检测到目标发出的声音信号进行追踪，计算出声源目标位置，调节摄像头进行及时跟踪，对移动声源目标监控，同时对安防人员发出告诫并启用录视频功能，这样不仅可以使监控人员的工作力度降低，排除人为错误等原因，还可以实现数据的有效存储，只针对发生情况时进行图像数据采集。
1.2声源追踪课题的发展与意义
声源追踪技术有着很久的发展历史。其第一次在声纳的系统中使用， 采用电磁波来发现水下目标的位置，在水下电磁波是非常大的，所以受到了距离范围影响。但真正意义上的发展，是在第二次世界大战结束后，在水下使用声纳来寻找目标的时候，这种方法也将很容易透露自己。因此人们开始了水下声定位的研究。在第一次世界大战中应用在地面上的被动声探测技术，主要是用来探测敌人的炮兵阵地，并取得了非常好的效果。在第二次世界大战的时候，声音勘探技术是特别重要的，大部分炮兵勘探任务是用声源追踪技术实现的。在朝鲜战争中，声波检测技术也显示出独特的优秀的地方。?
声源追踪技术在军事领域得到了广泛的应用，美国、日本、俄罗斯、英国、得到了广泛的应用，如以色列拉斐尔公司的AEW声探测预警系统，瑞典的Helisearch直升机声测系统[2][3]。声源追踪技术在智能雷弹攻击系统的开发上得到了重要的应用。在关于雷弹攻击系统和战场探查系统的研究中，使用了被动声源勘探技术。国外的声源追踪系统主要集中在智能雷弹攻击系统，通过在战场上对敌对目标进行声音监控，根据声音信号判定目标的位置，并回馈到攻击系统的核心控制单元对目标发起攻击。声源跟踪技术也被应用在探测飞机或对直升机进行炮火报警以及用于敌人炮位考察。在美国伊拉克战争期间，美国为了防止在伊拉克首都发生战争，特地为队伍配置了很多种“战争兵器”，其中就包括“狙击手声测追踪系统[4]”。该系统采用2个置于保护区两侧的声传感器阵列或6个分布在保护区内的单向声传感器，声传感器通过电缆与指挥节点相连。这种系统当有敌方武器对我们进攻的时候，可以根据枪声判断敌军目标位置，根据结果对目标进行反击，解决了发生战争时弄不清敌人位置挨打的问题。
在国防现在各个方面，声源追踪技术可以用来测量在地面作战的炮兵聚集地；可以用来找到隐蔽在某地的狙击手位置，还可用于测量弹药测验火炮的落下的那个点和空中爆炸的那个点。在航空航天领域，可以使用声源追踪技术来测量方位。此外，在现在军事化的战争中，坦克防备能力非常高，机动性能好，火力强横等特点，所以在地面战斗上能把敌人压住；武装过的直升飞机以其灵敏的运作手段和特有的超低飞行高度也非常受战争的喜欢。但随着现在潜藏技术的迅猛发展，应用在坦克和直升机上的传统检测技术已经失去作用，在这种情况下，被动声源勘探技术将会发挥巨大的优势。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的背景 1
1.2声源追踪课题的发展与意义 1
1.3论文架构 2
第二章 系统总体方案的设计 3
2.1系统实现的主要功能 3
2.2系统总体的设计方案 3
第三章 硬件的选择 4
3.1多谐振荡器模块的选择 4
3.2选频电路器件的选择 4
3.2.1 LM324的简介 4
3.2.2LM324的主要特性 5
3.2.3引脚排列 5
3.3晶体三极管 6
3.3.1工作原理 6
3.3.2 晶体管放大原理 7
3.3.3产品分类 8
3.34三极管主要参数 8
第四章 系统电路的调试与连接 9
4.1多谐振荡器 9
4.2选频电路的设计 9
4.2.1驻极体话筒的连接 9
4.2.2 带通滤波器的设计 10
4.3音频放大电路的设计 10
4.3.1如何组成放大电路 10
4.3.2放大电路的基本分析方法 11
4.3.3设计三极管音频放大电路 11
4.4音频检波电路 12
4.4.1检波二极管的作用 12
4.4.2二极管的原理 12
4.4.3二极管检波 13
4.5A/D转换 14
4.5.1原理 14
4.5.2各个电路连接 15
结束语 16
致 谢 17 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
参考文献 18
第一章 绪论
1.1课题的背景
不同的目标物体正常会发出自己独有的声音，而根据东西发出的声响，人们可以判断出物体相对于自己所在的位置。有些特殊的场合，人们需要用机器来完成声音跟踪这个功能，这时就用到声源追踪技术了。
在一个已知的空间中对未知的声源目标进行追踪是一个有非常有广阔前景的研究方向，声源追踪技术的应用领域非常广泛，现在已经在可视频的电话、帮助听力的装置、监视系统、智能化机器人等领域有着广泛的应用，在国防方面也有广泛的应用，炮弹落点检测、枪声追踪系统、信息勘探系统等[1]。随着中国航空事业的迅速发展，声源追踪技术也被应用在运载人的航空舱落地位置的测量。在一般航空方面，声源追踪技术也被采用在机场的安全防护上面，安全是航空这个行业最重要的问题之一，航行的安全不仅与航飞器的性能，飞行人员的操作有关，还与地面保护有着很大的关联。机场的安防问题需要大量的人员参与，负责各个方面，如值班、巡逻、固定某个地方的巡查，这些工作受天气影响，环境等外来原因的影响，非常有可能出现不可知的情况。所以说对于一个很大的机场，采用适当的安全保障系统取代一些人的工作是非常必要的重要的。这个地方范围内的安全问题和管理方面的问题，直接影响到天空防范的安全和地面保障的正常运行。由于机场的区域非常大，如果单一的靠人员进行管理将会浪费大量的人的力量和物质资源，而且会受外界的气候和环境的干扰，会出现许多问题。对于一个现代化大型国际化的机场的安全和运行机制，想出并安装一个完善、先进的安全防范系统是十分必要和重要的。现在常用的安防设备就是摄像头，通过放置安装摄像头来代替人员的巡查，但是监控器往往单一的靠视频信号来推断发生的情况，而且监控人员也不能保证长时间的一直看视频画面，所以很有可能造成大意某些问题，造成损失。此外在需要自己动手控制云台实现摄像机对物体的及时跟踪中，还可能存在人为跟踪差错。将声源追踪技术运用到监控系统中可以很好的解决这些问题，当有不寻常情况发生时，声源追踪系统检测到目标发出的声音信号进行追踪，计算出声源目标位置，调节摄像头进行及时跟踪，对移动声源目标监控，同时对安防人员发出告诫并启用录视频功能，这样不仅可以使监控人员的工作力度降低，排除人为错误等原因，还可以实现数据的有效存储，只针对发生情况时进行图像数据采集。
1.2声源追踪课题的发展与意义
声源追踪技术有着很久的发展历史。其第一次在声纳的系统中使用， 采用电磁波来发现水下目标的位置，在水下电磁波是非常大的，所以受到了距离范围影响。但真正意义上的发展，是在第二次世界大战结束后，在水下使用声纳来寻找目标的时候，这种方法也将很容易透露自己。因此人们开始了水下声定位的研究。在第一次世界大战中应用在地面上的被动声探测技术，主要是用来探测敌人的炮兵阵地，并取得了非常好的效果。在第二次世界大战的时候，声音勘探技术是特别重要的，大部分炮兵勘探任务是用声源追踪技术实现的。在朝鲜战争中，声波检测技术也显示出独特的优秀的地方。?
声源追踪技术在军事领域得到了广泛的应用，美国、日本、俄罗斯、英国、得到了广泛的应用，如以色列拉斐尔公司的AEW声探测预警系统，瑞典的Helisearch直升机声测系统[2][3]。声源追踪技术在智能雷弹攻击系统的开发上得到了重要的应用。在关于雷弹攻击系统和战场探查系统的研究中，使用了被动声源勘探技术。国外的声源追踪系统主要集中在智能雷弹攻击系统，通过在战场上对敌对目标进行声音监控，根据声音信号判定目标的位置，并回馈到攻击系统的核心控制单元对目标发起攻击。声源跟踪技术也被应用在探测飞机或对直升机进行炮火报警以及用于敌人炮位考察。在美国伊拉克战争期间，美国为了防止在伊拉克首都发生战争，特地为队伍配置了很多种“战争兵器”，其中就包括“狙击手声测追踪系统[4]”。该系统采用2个置于保护区两侧的声传感器阵列或6个分布在保护区内的单向声传感器，声传感器通过电缆与指挥节点相连。这种系统当有敌方武器对我们进攻的时候，可以根据枪声判断敌军目标位置，根据结果对目标进行反击，解决了发生战争时弄不清敌人位置挨打的问题。
在国防现在各个方面，声源追踪技术可以用来测量在地面作战的炮兵聚集地；可以用来找到隐蔽在某地的狙击手位置，还可用于测量弹药测验火炮的落下的那个点和空中爆炸的那个点。在航空航天领域，可以使用声源追踪技术来测量方位。此外，在现在军事化的战争中，坦克防备能力非常高，机动性能好，火力强横等特点，所以在地面战斗上能把敌人压住；武装过的直升飞机以其灵敏的运作手段和特有的超低飞行高度也非常受战争的喜欢。但随着现在潜藏技术的迅猛发展，应用在坦克和直升机上的传统检测技术已经失去作用，在这种情况下，被动声源勘探技术将会发挥巨大的优势。
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