موقعیت یابی نسبی ادوات به کمک سیگنال های فراصوت

پایان نامه
چکیده

آگاهی از موقعیت ادوات و افراد در بسیاری از کاربردها از جمله مراقبت از افراد سالخورده، حمل و نقل، زمینه های رباتیک و غیره مورد توجه بوده است. در سال های اخیر تکنیک های متعدد موقعیت یابی ارائه شده است که هر کدام از آنها معایب و مزایای خاص خود را داشته و در شرایط ویژه ای مورد استفاده قرار می گیرند. در این پایان نامه یک سیستم موقعیت یابی پیشنهاد شده است که از سیگنال های فراصوت استفاده می کند و به دلیل پائین بودن سرعت صوت نسبت به امواج الکترومغناطیس، دقت بالایی در کاربردهای محیط بسته دارد. این سیستم از یک فرستنده و یک گیرنده ی فراصوت تشکیل شده است و سیگنال ارسالی از سمت فرستنده به سمت گیرنده بصورت یکطرفه می باشد. سیگنال ارسال شده بصورت متناوب فرستاده می شود که هر دوره ی تناوب شامل چند پالس زمانی است و در هر پالس سیگنال فراصوت با فرکانس و فاز منحصر بفرد ارسال می شود. این سیگنال ها پس از طی کردن مسیر مستقیم و رسیدن به گیرنده، فازشان تغییر کرده اما فرکانسشان ثابت می ماند. بر اساس تغییرات فاز دریافتی و استفاده از تئوری مانده چینی، تاخیر زمانی بین فرستنده و گیرنده بدست می آید و با ضرب کردن این مقدار در سرعت صوت فاصله ی بین فرستنده و گیرنده محاسبه می شود. از دیگر ویژگی های این سیستم مرجع آزاد بودن آن است. به عبارت دیگر، فرستنده و گیرنده برای تعیین موقعیت جسم نیاز به هم زمان بودن ندارند که این منجر به سادگی و کم هزینه بودن سیستم ارائه شده می شود. لازم به ذکر است که تغییرات فرکانس ارسالی عملکرد سیستم فوق را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد و باعث غیرمقاوم بودن آن می شود. اما با ارائه ی روشی جدید سیستم موقعیت یابی را نسبت به تغییرات یکسان فرکانس ها مقاوم نموده ایم. یکی دیگر از چالش های این پایان نامه بررسی تغییرات نویز اندازه گیری بر عملکرد سیستم است که با توجه به نتایج شبیه سازی ها در می یابیم با افزایش تعداد فرکانس های فراصوت (هفت فرکانس) در سیگنال ارسالی، تاخیر زمانی و موقعیت جسم را با وجود نویز اندازه گیری تا چهار درجه در فاز دریافتی، با دقت بالا می توان بدست آورد.

منابع مشابه

بهره گیری از تکنیک های پردازش سیگنال آرایه‌ای به منظور بهبود الگوریتم فراصوت لیزری

در روش فراصوت لیزری (تولید امواج فراصوت توسط لیزر) از حسگرهای نوری برای ثبت امواج فراصوت تولید شده بهره گرفته می­شود. با توجه به اینکه حساسیت این حسگرها در مقایسه با آرایه­های پیزوالکتریکی که در تصویربرداری فراصوت تماسی به­منظور ثبت امواج  فراصوت مورد استفاده واقع می­شود، کم است، در نتیجه تصویر خروجی حاصل از این روش از کنتراست پایینی برخوردار می­باشد. در این پژوهش به­منظور بهبود کیفیت و...

متن کامل

عیب یابی سازه‌ها به کمک داده های ارتعاشی

در این مقاله سه روش عیب‏یابی نرمی، تحلیل اجزای اصلی و تحلیل اجزای مستقل معرفی خواهند شد. به ‌علاوه، انجام آزمایش ارتعاشی به منظور استخراج پارامترهای مودال مورد بررسی قرار خواهد گرفت. اندازه‌گیری دقیق توابع پاسخ فرکانسی نقطه‌ای به منظور نرمال سازی شکل مودها و محاسبه ماتریس نرمی نیز به عنوان ملزومات این روش مطرح خواهند شد. در عین حال، روش تحلیل اجزای اصلی به مثابه روشی کارآمد به همراه نتایج عددی ...

متن کامل

عیب یابی بلبرینگ توسط آنالیز سیگنال های ارتعاشی

طی دهة گذشته، پژوهش‌های گسترده‌ای در زمینة تشخیص عیوب انجام شده است. پژوهشگران در رشته‌هایی چون پزشکی، مهندسی، علوم تجربی، تجارت و اقتصاد، روش‌های متنوعی را برای تشخیص عیب (خرابی) یا شرایط غیرعادی، شناسایی دقیق یا جداسازی اجزای معیوب و تصمیم‌گیری دربارة اثر بالقوه اجزای خراب یا در حال خرابی ایجاد کرده‌اند. استفاده از روش‌های نوین نگهداری و تعمیرات نظیر برنامه‌های پایش وضعیت با روش آنالیز ارتعاش...

متن کامل

بهینه یابی استخراج موسیلاژ دانه به با کمک امواج فراصوت و با استفاده از روش سطح پاسخ

سابقه و هدف: امروزه روش‌های متعددی جهت استخراج هیدروکلوئیدها، مورد مطالعه قرار گرفته است و همچنین اثرات این روش‌های نیز بر روی خصوصیات کاربردی تعداد زیادی از آن‌ها بررسی شده است. بر اساس این مطالعات، مشخص شده است که متغیرهای متعددی بر خصوصیات کاربردی هیدروکلوئیدها مؤثر می باشند که برخی از آن‌ها عبارتند از درجه حرارت، نسبت آب به دانه، pH، غلظت نمک و مدت زمان استخراج."به" گیاهی بومی آسیا است که ب...

متن کامل

برآورد میدان تنش پسماند به کمک امواج فراصوت

وجود تنش‌های پسماند در جسم گاهی باعث کاهش مقاومت جسم می‌شود. از همین رو تشخیص و برآورد این تنش‌ها در صنعت از اهمیت بسیاری برخوردار است. برای این منظور می‌توان از امواج فراصوت در آزمایش‌های غیرمخرب استفاده کرد. در روش استفاده از امواج فراصوت که مبتنی بر خواص آکوستوالاستیک مواد است، تغییرات سرعت انتشار امواج کشسان فراصوت هنگام عبور از میدان تنش‌های پسماند، بررسی می‌شوند. در این تحقیق، معادلات حرک...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه یزد - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023