[发明专利]一种智能休眠控电低能耗无线传感器网络声定位节点

说明书

本发明涉及一种智能休眠控电低能耗无线传感器网络声定位节点，该节点包括采集模块、数据处理模块和无线模块，其中，所述信号采集模块将物理世界中的声音信号转换为所述数据处理模块可识别的数字信号，该数字信号被传送到与之相连的数据处理模块中，所述数据处理模块将信号采集模块送来的数字信号进行分析和存储，并将分析结果通过所述的无线收发模块与周围节点相互交换；所述的数据处理模块可利用节点自身的采集模块采集的数据对发声体定位与跟踪，也可通过多个节点间相互交换信息，实现对发声体的定位与跟踪。发明使用高性能控制器实现节点的高智能化，并结合硬件平台的自主研发，实现低能耗、高精度时钟同步。

技术领域

本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种智能休眠控电低能耗无线传感器网络声定位节点。

背景技术

目前WSN正向着嵌入式网络传感器(Embedded Web Sensor)方向发展，同时也是研究的热点。现有的和成熟的传感器大多只有独立采集和收集数据的能力。对于实现网络传输、无线收发、时钟同步、节点节能控制的实际应用还处在研究阶段，距大规模生产应用还有一定的距离。同时，由于传感器节点的应用背景以及设备特性，能耗控制成为亟待解决的技术难题。

无线传感器网络应用的多样化使得时间同步成为一个关键性的基础服务，同时也给能耗控制提出了诸多不同的要求。而传统的各种节点定位和同步算法是在理想的能耗下进行的，没有对能量限制情况进行分析。因此，如何实现节点在能耗和精度上的合理配置，是迫在眉睫需要解决的问题。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能休眠控电低能耗无线传感器网络声定位节点，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种智能休眠控电低能耗无线传感器网络声定位节点，该节点包括采集模块、数据处理模块和无线模块，

其中，所述信号采集模块将物理世界中的声音信号转换为所述数据处理模块可识别的数字信号，该数字信号被传送到与之相连的数据处理模块中，所述数据处理模块将信号采集模块送来的数字信号进行分析和存储，并将分析结果通过所述的无线收发模块与周围节点相互交换；

所述的数据处理模块利用节点自身的采集板采集的数据对发声体定位与跟踪，也可通过多个节点间的数据交换，实现对发声体的定位与跟踪；

所述采集模块为一信号采集板，所述数据处理模块包括主控板，所述主控板包括FPGA部分和DSP部分。

进一步，所述信号采集板包括传声器、调理电路、AD转换芯片，上述各器件顺次连接；所述传声器采集6路声音信号，其将声音信号转换为模拟电信号；所述调理电路对模拟电信号滤波，偏置和放大后，传送至所述AD转换芯片，转换为16位的数字信号。

进一步，所述FPGA部分包含FPGA芯片、USB通信接口、GPS模块、射频无线模块、SRAM模块和FLASH模块，通过对FPGA编程实现模块的控制和协调工作；所述DSP部分包含DSP芯片、USB通信接口、FLASH程序存储模块、SDRAM模块，采用C语言编程实现DSP芯片对这些模块的控制；同时，在主控板上完成FPGA和DSP之间的通信。

进一步，所述AD转换芯片经过隔离芯片将信号传给主控板，所述信号采集板和主控板通过插接件连接；所述信号采集板上设置第一电源模块，对采集板进行供电，并且实现智能休眠控电。

进一步，所述第一电源模块包括继电器，所述主控板中的FPGA通过算法分析，对该继电器进行控制，改变芯片的工作状态；