2.2  任务分析 4

2.3  控制理论算法 5

2.5  本章小结 8

3 硬件电路分析与设计 9

3.1  运动平台分析 9

3.2  控制电路分析与设计 10

3.3  发声模块设计 11

3.4  电机驱动模块设计 11

3.5  声音检测模块设计 12

3.6  数据显示模块设计 13

3.7  无线通信模块设计 14

3.8  语音播报模块设计 15

3.9  本章小结 16

4 软件设计 17

4.1 C 语音在单片机上的应用 17

4.2 Keil 简介 17

4.3  软件系统设计 18

4.4  本章小结 21

5 系统调试 22

5.1  系统测试要求 22

5.2  系统调试简介 23

5.3  基本要求数据分析 25

5.4  发挥部分测试 25

5.5  测量数据分析 25

6 结论 27

参考文献 28

致谢 29

1 绪论

1.1 研究背景及意义

随着科学技术的发展，导航技术也随着相关学科和产业的发展而愈加成熟。 导航定义为通过引导某一工作中的设备，将其从预定航线的一点运动到另外一点 的方法。导航可以分为自主式导航与非自主式导航[1]，在实际的运用中非自主式 导航因其成熟的理论和较易控制的特点而得到广泛的应用。在非自主导航系统中， 声音定位系统技术因其有较好的发展前景在当下具有相当高的研究价值。

日常生活中一旦物体发出声音，接收方通过对声音信号的采集，就可以确定 出发声物体的具体方位[2]。声音定位技术也因此在人类的日常生活中得到广泛的 应用。声音定位系统技术是指通过声学传感装置接收声波，再利用相应的音频处 理系统将采集到的声音信号进行相关处理，并将处理的信息以反馈的方式传递到 发声装置，以此来实现对声源进行精确定位的技术。

声音定位系统最早主要用于军事，其第一次系统化运用是在第一次世界大战 时[3]，人们将传感器接收到的声音信号转换为电信号。电缆将电信号传送到技术 中心，通过声音到达信号采集传感器的时间差来判断发声物体的具体方位。此后 声音定位技术在军事发展的过程中得到了长足发展。上世纪末，西方国家再次重 视起声音定位类武器的研发。现如今在军事领域，声音方面的研究始终处于热门 地位，海军通过声呐系统能够很好地对水下的情景进行分析，而在地面上人们可 以通过雷达组成的相控矩阵来确定有无不明飞行物的入侵，这些技术的发展对军 事技术的发展具有很强的促进意义。论文网

现如今声音定位系统的应用也早已不仅仅局限于军用，且在民用方面得到了 广泛运用。随着当今现代控制理论的发展，利用多种学科知识的交融，声音定位 系统在实际应用中因为其电路结构的特点，其受到的扰动较少，并且在特定领域 因隐蔽性能较高，所以得到了研究人员的青睐并因此得到了较快发展。在民用领 域，声源定位技术是一种对产品性能进行评估的一种有效手段，如对电动机、发 动机、车辆等机械性能的评估方面具有较强的优势。对 GPS 定位技术而言，声 音定位技术的快速发展可以为人们出行的安全提供更为可靠的保障。在智能化快 速发展的今天，视频会议因其具备的独特优势而越来越受到人们的欢迎并因此而 获得普及，而声音定位技术因为其独特的优势可以对语音信号加以识别并可以对 信号加以处理来改善语音信号的质量，在大噪声环境中的声源定位技术中对声音