聲源定位實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、(一)聲源定位數(shù)據(jù)處理在MATLAB軟件中，編輯一個(gè)M文件，編輯窗口內(nèi)容為：function F = dingwei(x)F=sqrt(300-x(1)2+(450-x(2)2)-sqrt(x(1)2+x(2)2)-x(3)*(t1-t4); sqrt(x(1)2+(450-x(2)2)-sqrt(x(1)2+x(2)2)-x(3)*(t2-t4); sqrt(300-x(1)2+x(2)2)-sqrt(x(1)2+x(2)2)-x(3)*(t3-t4);% 在函數(shù)中x(1)=x;x(2)=y;x(3)=v;并且我們將速度v看作未知數(shù)處理說(shuō)明：創(chuàng)建了M文件，需要先將測(cè)得的t1、t2、t3、t4

2、代入。以第一組數(shù)據(jù)為例，由于t1、t2、t3、t4均為實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)，因此在命令窗口中求解函數(shù)之前，要先將在實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得的數(shù)據(jù)t1=61.9、t2=47.4、t3=24.0、t4=0，并重新保存。保存后的M文件內(nèi)容為：function F = dingwei(x)F=sqrt(300-x(1)2+(450-x(2)2)-sqrt(x(1)2+x(2)2)-x(3)*61.9; sqrt(x(1)2+(450-x(2)2)-sqrt(x(1)2+x(2)2)-x(3)*47.4; sqrt(300-x(1)2+x(2)2)-sqrt(x(1)2+x(2)2)-x(3)*24.0;% 在函數(shù)中x(

3、1)=x;x(2)=y;x(3)=v;并且我們將速度v看作未知數(shù)處理然后，在命令窗口輸入>> clear>> x0=99,149,3;>> options=optimset('Display','off');>> fsolve(dingwei,x0,options)命令窗口輸出：ans = 96.0876 141.2572 3.2175如果想要看到中間的計(jì)算過(guò)程，可以輸入如下程序：>> x0=99,149,3;>> options=optimset('Display',

4、9;iter');>> x,Fval = fsolve(dingwei,x0,options)命令窗口輸出： Norm of First-order Trust-region Iteration Func-count f(x) step optimality radius 1 4 73.6501 687 1 2 8 2.3045 1 0.918 1 3 12 1.20286 2.5 11.5 2.5 4 16 0.00589434 6.25 2.79 6.25 5 20 4.39428e-009 0.175275 0.00289 15.6 6 24 4.34196e-020

5、 0.000308692 8.59e-009 15.6Optimization terminated successfully: First-order optimality is less than options.TolFun.x = 96.0876 141.2572 3.2175Fval = 1.0e-009 * 0.0031 0.0798 0.1925重復(fù)處理第一組數(shù)據(jù)的過(guò)程，將八組數(shù)據(jù)處理完后，整理得到如下表格1：聲源定位實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表X(mm)Y(mm)V(km/s)t1(us)t2(us)t3(us)t4(us)計(jì)算值x計(jì)算值y計(jì)算值v1001502.98261.947.424.00

6、96.0876141.25723.217562.047.324.0097.1864143.61723.129362.546.421.9097.6007154.59392.917260.444.921.90112.7124148.23122.848961.847.223.9097.0742143.16533.153660.943.823.80109.6143150.65172.920660.544.322.90110.1801148.09602.995361.245.122.80105.9720147.81332.8624說(shuō)明：表格中灰色背景部分為原始數(shù)據(jù)，白色背景部分為計(jì)算所得數(shù)據(jù)。X的平均值

7、為：103.3025(mm)Y的平均值為：147.1782(mm)V的平均值為：3.0056(km/s)GPS模擬數(shù)據(jù)處理求解用戶(hù)1（即）的位置如下：在MATLAB軟件中，編輯一個(gè)M文件，編輯窗口內(nèi)容為：%對(duì)用戶(hù)1的位置進(jìn)行求解function F=gps1(x)F=(150-x(1)2+(150-x(2)2-x(3)2*(124.82); %第一組 (200-x(1)2+(100-x(2)2-x(3)2*(147.72); %第二組 (200-x(1)2+(150-x(2)2-x(3)2*(130.42); %第三組 (150-x(1)2+(200-x(2)2-x(3)2*(109.32);

8、 %第四組 (200-x(1)2+(200-x(2)2-x(3)2*(118.62); %第五組 (150-x(1)2+(250-x(2)2-x(3)2*(93.32); %第六組 (100-x(1)2+(250-x(2)2-x(3)2*(85.12); %第七組 (100-x(1)2+(200-x(2)2-x(3)2*(101.92); %第八組 (100-x(1)2+(150-x(2)2-x(3)2*(118.82); %第九組 (100-x(1)2+(100-x(2)2-x(3)2*(133.02) %第十組 %在這里x(1)表示用戶(hù)1的橫坐標(biāo)，X(2)表示用戶(hù)1的縱坐標(biāo)，x(3)表示傳

9、播速度。 %將速度按作未知數(shù)處理。在命令窗口輸入以下程序：>> x0=0,450,3;>> options=optimset('Display','off');>> fsolve(gps1,x0,options)命令窗口輸出的內(nèi)容很長(zhǎng)，在此不完全列出，其中最后兩行為最終答案：ans = -2.7087 476.5372 2.9074表明實(shí)際計(jì)算所得的用戶(hù)的坐標(biāo)為（-2.7087，476.5372）。用同樣的方法可以求得用戶(hù)和用戶(hù)的坐標(biāo)，最后整理得到表格如下：模擬數(shù)據(jù)處理表原始數(shù)據(jù)衛(wèi)星用戶(hù)X(mm)Y(mm)T1(us)T2(us)T3(us)150150124.8124.781.1200100147.7134.087.9200150130.4116.092.5150200109.3110.593.3200200118.6101.2106.015025093.394.0108.410025085.1107.6100.1100200101.9119.687.2100150118.8132.669.