声源定位实验报告.doc
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（一）声源定位数据处理
在MATLAB软件中，编辑一个M文件，编辑窗口内容为：
functionF=dingwei（x）
F=[sqrt（（300-x
（1））^2+（450-x
（2））^2）-sqrt（x
（1）^2+x
（2）^2）-x（3）*（t1-t4）;
sqrt（x
（1）^2+（450-x
（2））^2）-sqrt（x
（1）^2+x
（2）^2）-x（3）*（t2-t4）;
sqrt（（300-x
（1））^2+x
（2）^2）-sqrt（x
（1）^2+x
（2）^2）-x（3）*（t3-t4）];
%在函数中x
（1）=x;x
（2）=y;x（3）=v;并且我们将速度v看作未知数处理
说明：
创建了M文件，需要先将测得的t1、t2、t3、t4代入。
以第一组数据为例，由于t1、t2、t3、t4均为实验时测得的数据，因此在命令窗口中求解函数之前，要先将在实验时获得的数据t1=61.9、t2=47.4、t3=24.0、t4=0，并重新保存。
保存后的M文件内容为：
functionF=dingwei（x）
F=[sqrt（（300-x
（1））^2+（450-x
（2））^2）-sqrt（x
（1）^2+x
（2）^2）-x（3）*61.9;
sqrt（x
（1）^2+（450-x
（2））^2）-sqrt（x
（1）^2+x
（2）^2）-x（3）*47.4;
sqrt（（300-x
（1））^2+x
（2）^2）-sqrt（x
（1）^2+x
（2）^2）-x（3）*24.0];
%在函数中x
（1）=x;x
（2）=y;x（3）=v;并且我们将速度v看作未知数处理
然后，在命令窗口输入
>>clear
>>x0=[99,149,3];
>>options=optimset（'Display','off'）;
>>fsolve（@dingwei,x0,options）
命令窗口输出：
ans=
96.0876141.25723.2175
如果想要看到中间的计算过程，可以输入如下程序：
>>x0=[99,149,3];
>>options=optimset（'Display','iter'）;
>>[x,Fval]=fsolve（@dingwei,x0,options）
命令窗口输出：
NormofFirst-orderTrust-region
IterationFunc-countf（x）stepoptimalityradius
1473.65016871
282.304510.9181
3121.202862.511.52.5
4160.005894346.252.796.25
5204.39428e-0090.1752750.0028915.6
6244.34196e-0200.0003086928.59e-00915.6
Optimizationterminatedsuccessfully:
First-orderoptimalityislessthanoptions.TolFun.
x=
96.0876141.25723.2175
Fval=
1.0e-009*
0.0031
0.0798
0.1925
重复处理第一组数据的过程，将八组数据处理完后，整理得到如下表格1：
声源定位实验数据表
X（mm）
Y（mm）
V（km/s）
t1（us）
t2（us）
t3（us）
t4（us）
计算值x
计算值y
计算值v
100
150
2.982
61.9
47.4
24.0
0
96.0876
141.2572
3.2175
62.0
47.3
24.0
0
97.1864
143.6172
3.1293
62.5
46.4
21.9
0
97.6007
154.5939
2.9172
60.4
44.9
21.9
0
112.7124
148.2312
2.8489
61.8
47.2
23.9
0
97.0742
143.1653
3.1536
60.9
43.8
23.8
0
109.6143
150.6517
2.9206
60.5
44.3
22.9
0
110.1801
148.0960
2.9953
61.2
45.1
22.8
0
105.9720
147.8133
2.8624
说明：
表格中灰色背景部分为原始数据，白色背景部分为计算所得数据。
X的平均值为：
103.3025（mm）
Y的平均值为：
147.1782（mm）
V的平均值为：
3.0056（km/s）
GPS模拟数据处理
求解用户1（即ＮＯ１）的位置如下：
在MATLAB软件中，编辑一个M文件，编辑窗口内容为：
%对用户1的位置进行求解
functionF=gps1（x）
F=[（150-x
（1））^2+（150-x
（2））^2-x（3）^2*（124.8^2）;%第一组
（200-x
（1））^2+（100-x
（2））^2-x（3）^2*（147.7^2）;%第二组
（200-x
（1））^2+（150-x
（2））^2-x（3）^2*（130.4^2）;%第三组
（150-x
（1））^2+（200-x
（2））^2-x（3）^2*（109.3^2）;%第四组
（200-x
（1））^2+（200-x
（2））^2-x（3）^2*（118.6^2）;%第五组
（150-x
（1））^2+（250-x
（2））^2-x（3）^2*（93.3^2）;%第六组
（100-x
（1））^2+（250-x
（2））^2-x（3）^2*（85.1^2）;%第七组
（100-x
（1））^2+（200-x
（2））^2-x（3）^2*（101.9^2）;%第八组
（100-x
（1））^2+（150-x
（2））^2-x（3）^2*（118.8^2）;%第九组
（100-x
（1））^2+（100-x
（2））^2-x（3）^2*（133.0^2）]%第十组
%在这里x
（1）表示用户1的横坐标，X
（2）表示用户1的纵坐标，x（3）表示传播速度。
%将速度按作未知数处理。
在命令窗口输入以下程序：
>>x0=[0,450,3];
>>options=optimset（'Display','off'）;
>>fsolve（@gps1,x0,options）
命令窗口输出的内容很长，在此不完全列出，其中最后两行为最终答案：
ans=
-2.7087476.53722.9074
表明实际计算所得的用户１的坐标为（-2.7087，476.5372）。
用同样的方法可以求得用户２和用户３的坐标，最后整理得到表格如下：
ＧＰＳ模拟数据处理表
原始数据
卫星
用户
X（mm）
Y（mm）
T1（us）
T2（us）
T3（us）
150
150
124.8
124.7
81.1
200
100
147.7
134.0
87.9
200
150
130.4
116.0
92.5
150
200
109.3
110.5
93.3
200
200
118.6
101.2
106.0
150
250
93.3
94.0
108.4
100
250
85.1
107.6
100.1
100
200
101.9
119.6
87.2
100
150
118.8
132.6
69.4
100
100
133.0
146.6
56.7
处理结果
用户（接收机）
理论坐标（mm）
计算坐标（mm）
速度（km/s）
X坐标
Y坐标
1
（0,450）
-2.7087
476.5372
2.9074
2
（300,450）
321.4867
470.8861
2.9318
3
（0,0）
-16.4663
-10.4358
2.8448
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