基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的超聲波模式識(shí)別.pdf

1、超聲波是一種頻率超過人耳聽覺范圍的聲波，它不僅具有普通聲波的特性，同時(shí)還具備一些特殊的性質(zhì)，因此超聲波被廣泛應(yīng)用在多種技術(shù)領(lǐng)域中，諸如：超聲波定位、超聲波檢測(cè)等。本文介紹的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的超聲波模式識(shí)別就應(yīng)用于超聲波盲人導(dǎo)航系統(tǒng)。盲人使用的導(dǎo)航系統(tǒng)不同于普通意義上的超聲波導(dǎo)航系統(tǒng)，它對(duì)精度要求比較高，并且需要對(duì)不同位置、形狀、材質(zhì)的障礙物進(jìn)行判別，因此對(duì)超聲波回波信號(hào)的采集及分析顯得尤為重要。聲納鞋系統(tǒng)是滿足上述條件的一種導(dǎo)航系統(tǒng)，它是一

2、雙具有超聲波信號(hào)發(fā)射接收及回波信號(hào)分析處理功能的智能鞋，可以根據(jù)回波信息判別前方路面起伏情況并通過警報(bào)裝置提醒使用者。
　　本文闡述了運(yùn)用圖形化編程開發(fā)平臺(tái)——LabVIEW來實(shí)現(xiàn)聲納鞋系統(tǒng)中超聲波回波信號(hào)的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)，以及對(duì)采集得到的信號(hào)提取包絡(luò)并抽樣作為模式識(shí)別的特征向量。最后運(yùn)用得到的特征向量設(shè)計(jì)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、確定訓(xùn)練算法、對(duì)訓(xùn)練成熟的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試，并以LabVIEW作為用戶界面開發(fā)平臺(tái)，結(jié)合Matlab仿真了模式識(shí)別

3、測(cè)試系統(tǒng)。
　　本文的研究主要包括以下幾方面：
　　(1)數(shù)據(jù)采集：使用阿爾泰公司的USB2009A/D數(shù)據(jù)采集卡，在LabVIEW平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)超聲回波數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。
　　(2)對(duì)采集得到的超聲回波信號(hào)在LabVIEW平臺(tái)，使用Matlab腳本節(jié)點(diǎn)，調(diào)用Matlab小波工具箱進(jìn)行去噪、取包絡(luò)，最后提取數(shù)據(jù)。
　　(3)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別：建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，運(yùn)用Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱對(duì)所建立的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，最后在