chan算法定位建模matlab

Chan算法及其验证

由于实际条件，以TOA得出测量值对硬件要求很高，难以实现。所以我们由TDOA来得出算法所需的测量值。

实际中，基站根据接受到的信号难以得到移动点到基站的具体距离，则TDOA定位是接收移动台发出的信号到达不同基站的时间差,由此计算出移动台到基站间的距离之差。根据移动台到两个基站的距离差能建立唯一的一条双曲线,根据至少3个基站建立的双曲线方程组求解求交点来得到移动台的坐标。而实际中由于种种误差，完全一致的交点是不存在的，需要较多的基站得到超过未知量数目（2）的方程组得到更多的冗余信息，来实现更准确的定位。Chan算法则是一种处理TDOA测量值得到估计点的可行的方法。

Chan算法是非递归双曲线方程组解法,具有解析表达式解。其主要的特点为在测量误差服从理想高斯分布时,它的定位精度高、计算量小,并且可以通过增加基站数量来提高算法精度。该算法的推导的前提是基于测量误差为零均值高斯随机变量,对于实际环境中误差较大的测量值,比如在有非视距误差的环境下,该算法的性能会有显著下降。Chan算法可分为只有三个BS参与定位和三个以上BS定位两种。而实际中往往采用三个以上BS定位。

当基站的数量大于3时,TDOA值得到的

matlab定位算法

clc

clear

SamNum=100; %Training Sample No.

TestSamNum=101; %Testing Sample No.

SP=0.6; % a fixed spread constant

ErrorLimit=.9; % goal error

% according to Goal Function to get input and output samples.

rand('state',sum(100*clock))

NoiseVar=0.1;

Noise=NoiseVar*randn(1,SamNum);%Dimension: 1*SamNum

SamIn=8*rand(1,SamNum)-4;

SamOutNoNoise=1.1*(1-SamIn+2*SamIn.^2).*exp(-SamIn.^2/2);

SamOut=SamOutNoNoise+Noise;

%以上是产生的输入输出对应的值

TestSamIn=-4:0.08:4;

Testing Samples as a smooth curve. we need

北京联合大学毕业设计（论文）任务书

题目： 基于MATLAB的车牌定位算法设计 专业： 电子工程系 指导教师： 章学静 学院： 信息学院 学号： 2009080403104 班级： 20090804031 姓名： 林本存 一、 课题的任务与目的

自从2010年以来，北京的交通拥堵问题成为社会普遍关注和谈论的话题。而其他交通问题也呈现增长趋势。由于车辆牌照是我们标定车辆的唯一ID，因此，车牌的定位识别对于处理突发的交通事件就显得尤为重要。车牌定位识别系统是近几年发展起来的计算机视觉和模式识别技术在智能交通领域应用的重要课题之一。所谓车牌定位(License Plate Location)，就是把车牌区域完整的从一幅具有复杂背景的车辆图像中分割出来。它是进行车牌识别的首要任务和关键技术，能否将牌照的位置找出来，决定着车牌识别的后续工作能否继续进行，如果不能正确找到牌照

Matlab/Simulink/Stateflow控制算法建模规范

3.0版

Mathworks汽车咨询委员会

（MAAB）

1 修订历史

日期 2001.02.04 2007.04.27 2011.07.30 2012.08.31 修订 初始版本1.0版发布 更新版本2.0版发布 更新版本3.0版发布 更新版本4.0版发布 2 介绍 2.1 动机

MAAB建模规范无论是在组织内部还是在与合作伙伴和分包商合作时都是项目成功与团队协作的重要基础。 遵守建模规范是实现以下目标的重要前提：

? 无问题的系统集成 ? 明确定义的界面

? 统一的模型外观、编码及文件编制 ? 可重用模型 ? 可读的模型 ? 无问题的模型交换 ? 简单高效的过程 ? 专业的文件编制 ? 清晰易懂的展示 ? 快速的软件变更 ? 与分包商的合作

? 将研究或重建项目移交给产品开发 2.2 对3.0版的批注

本规范的现行版本3.0版支持MATLAB算法，包括其R2007b至R2011b版。3.0版参考了《美国国家航空航天局猎户座指南》中的部分规则。参考的规则均在“参见”部分中标明了该规则在《美国国家

航空航天局猎户座指南》中的编号。 2.3 规范模板

规范描述采用下列模板出具。

第３６卷第１０期２０１４年１０月

武　汉　工　程　大　学　学　报

Ｊ畅　Ｗｕｈａｎ　Ｉｎｓｔ畅　Ｔｅｃｈ畅Ｖｏｌ畅３６　Ｎｏ畅１０

Ｏｃｔ．　２０１４文章编号：１６７４２８６９（２０１４）０１０００６１０５

时延估计的声源定位算法及ＭＡＴＬＡＢ实现

陈向阳１，刘　松１，刘　培２，徐　莹３，沈　超１

１．武汉工程大学计算机科学与工程学院；

２．邮电与信息工程学院，湖北武汉４３００７４；３．湖北省档案局（馆）科技处，湖北武汉４３００７１

摘　要：概述评价了在机器人、视频会议、大型会议记录中等常用声源定位的时延估计和定位方法，包括广义互相关函数时延估计法、最小方差自适应时延估计法和角度距离定位算法、球形差值定位算法、线性差值法的声源定位方法．利用仿真软件Ｍａｔｌａｂ对各种算法的仿真结果，综合考虑仿真中使用的信号和噪音的互相关性，并结合改进后的相位变换加权函数改进了广义互相关函数时延估计法．结果表明利用改进的广义互相关算法结合球形差值定位技术能够得到更有效、更精确地定位．关键词：声源定位；时延估计；互相关函数；自适应估计；插值法

中图分类号：ＴＮ６４３　　　文献标识码：Ａ　　　ｄｏｉ：１０畅３９６９／ｊ畅ｉｓｓｎ畅１６７４‐２８６９畅２０１４畅０１０畅０

MATLAB数学建模习题1

一、单项选择题（将选择答案写在答题纸上，每小题2分共20分）

1．在MATLAB命令窗口中键入命令，Vname=prod(7:9)/prod(1:3)，可计算组合数

如果省略了变量名Vname，MATLAB表现计算结果将用下面的哪一变量名做缺省变量名

A）ans； B）pi； C）NaN； D）eps

2．宝石切割问题中，石料左右长度、前后长度、上下高度分别为a1、a2、a3，即a1×a2×a3(cm3)，而精品尺寸为b1×b2×b3(cm3)。操作时，同向切割连续两次再旋转刀具。某一切割方案的切割面积依次为：2a1a2? 2a1b3 ? 2b2b3，则这一切割方案为

A）左右?前后?上下； B）上下?前后?左右； C）前后?上下?左右； D）前后? 左右?上下 3．机场指挥塔位置：北纬30度35.343分，东经104度2.441分，在MATLAB中用变量B=[30 35.343]表达纬度，L=[104 2.441]表达经度。将数据转化为以度为单位的实数，下面正确的语句是

A） P=B(1)+B(2)/60，Q=L(1)+L(2)； B) P =

线控大作业

如图所示的倒立摆系统。图中，倒立摆安装在一个小车上。这里仅考虑倒立摆在图面内运动的二维问题。

图 倒立摆系统

假定倒立摆系统的参数如下。

摆杆的质量：m=0.1g 摆杆的长度：2l=1m 小车的质量：M=1kg 重力加速度：g=10/s2 摆杆惯量：I=0.003kgm2 摆杆的质量在摆杆的中心。

设计一个控制系统，使得当给定任意初始条件(由干扰引起)时，最大超调量

? %≤10%，

调节时间ts ≤4s ，使摆返回至垂直位置，并使小车返回至参考位置(x=0)。

要求：1、建立倒立摆系统的状态方程

2、定量分析,定性分析系统的性能指标——能控性、能观性、稳定性 3、极点配置

设计分析报告

1 系统建模

在忽略了空气阻力和各种摩擦之后，可将直线一级倒立摆系统抽象成小车和匀质杆组成的系统。如下如所示。

图 一级倒立摆模型

其中：

φ 摆杆与垂直向上方向的夹角

θ 摆杆与垂直向下方向的夹角（考虑到摆杆初始位置为竖直向下） 图是系统中小车和摆杆的受力分析图。其中，N和P为小车与摆杆相互作用力的水平和垂直方向的分量。

注意：在实际倒立摆系统中检测和执行装置的正负方向

线性优化问题

min?fTx,?A*x?b,, ?s.t?Aeq*x?beq,?lb?x?ub.?其中c,x,b,beq,lb,ub位列向量；c称为价值向量；b称为资源向量；A,Aeq为矩阵。 Matlab中求解线性规划的命令为 [x,fval]=linprog(f,A,b)

[x,fval]=linprog(f,A,b,Aeq,Abq)

[x,fval]=linprog(f,A,b,Aeq,Abq,lb,ub)

中，x返回的是决策向量的取值；fval返回的是目标函数的最优值；f为价值向量；A和b对应的是线性不等式约束；Aeq和beq对应的是线性等式约束；lb和ub对应的是决策向量的下界向量和上界向量。 例1.2 求解下列线性规划问题

maxz?2x1?3x2?5x3

?x1?x2?x3?7?2x?5x?x?10?123 s..t??x1?3x2?x3?12??x1,x2,x3?0解：（1）化为Matlab标准型

minw??2x1?3x2?5x3

?x1???2,5,?1?????10?s.t???x2???12? 1,3,1???????x3?(2)求解Matlab程序如下： f=[-2;-3;5];

a=[-2,5,-1;1,3,1]

数统 应数 20121323003 王妍 数统 应数 20121323022 胡可旺

1 生成5阶矩阵，使其元素满足均值为1，方差为4的正态分布； 代码：y=1+sqrt(4)*randn(5) 结果:

2，生成一个20行5列矩阵A，其元素分别以概率0.7、0.1、0.2取自0、1、4这三个整数， 然后将“删除A的全零行”之后的结果赋给矩阵B； for i = 1:20 for j = 1:5

p = rand(); if p<=0.7

A(i,j) = 0;

elseif p>0.7&&p<=0.8 A(i,j) = 1; else

A(i,j) = 4; end end end B = []; for i = 1:20 flag = true; for j = 1:5

if A(i,j)~=0 flag=false; break; end end if ~flag

B = [B;A(i,:)]; end end B

3, （

Matlab程序设计

上交作业要求：

1）纸质文档：设计分析报告一份（包括系统建模、系统分析、系统设计思路、程序

及其执行结果）。

2）Matlab程序：按班级统一上交后备查。

题目一：

考虑如图所示的倒立摆系统。图中，倒立摆安装在一个小车上。这里仅考虑倒立摆在图面内运动的二维问题。

图 倒立摆系统

假定倒立摆系统的参数如下。

摆杆的质量：m=0.1g 摆杆的长度：2l=1m 小车的质量：M=1kg 重力加速度：g=10/s2 摆杆惯量：I=0.003kgm2 摆杆的质量在摆杆的中心。

设计一个控制系统，使得当给定任意初始条件(由干扰引起)时，最大超调量? %≤10%，

调节时间ts ≤4s ，使摆返回至垂直位置，并使小车返回至参考位置(x=0)。

要求：1、建立倒立摆系统的数学模型

2、分析系统的性能指标——能控性、能观性、稳定性

3、设计状态反馈阵，使闭环极点能够达到期望的极点，这里所说的期望的极点确定是把系统设计成具有两个主导极点，两个非主导极点，这样就可以用二阶系统的分析方法进行参数的确定

4、用MATLAB 进行程序设计，得到设计后系统的脉冲响应、阶跃响应，绘出相应状态变量的时间响应图。

题目二：

根据自身的课题情况，任意选择