、微机电系统、现代网络和无线电通信等技术的进步，推动了无线传感器网络的产生和发展。无线传感器网络具有广阔的应用前景，能应用于军事国防、工农业控制、城市管理、生物医疗、环境定位、抢险救灾、危险区域远程控制等诸多领域。
超声波定位的原理与无线电定位系统相仿，只是由于超声波在空气中的衰减较大，只适用于较小的范围。超声波在空气中的传播距离一般只有几十米。短距离的超声波测距系统已经在实际中应用，测距精度为厘米级。定位系统可用于无人车间等场所中的移动物体定位。
1 超声检测原理
1.1 回波信号
超声检测信号分析系统的原理是通过超声检测仪和信号采样装置及计算机的相互协调，实现超声检测电信号的模数转换，并完成检测数据的存储，计算机根据己量化的回波信号数据，利用有关理论及技术作相应处理。超声检测是一种物理手段，利用超声波的性质来判断目标的距离。是根据超声波在检测区域内运动时遇到界面反射所呈现的特征来判断物体位置状况的无损检测方法。
中常用技术是把超声波短脉冲发送至被测物体，当声波自物体的非连续性结构或边界返回时，获取其回波波形。当波触及物体前壁面时，有几个振荡周期的窄带随机波产生，称为始波，与此同时，还有一部分超声波渗入被测物体，触及物体的后壁面，又可得到振荡的回波，称为底波。利用始底波之间的时间间隔与己知的声波在物体中的速度，便可算出物体的距离。同样，当声波触及被测物体内的气孔、杂质等非连续性目标位置时，也会产生回波，据此得出目标位置的信息，如目标位置在检测区域内的大致位置性质等。
1.2 模型的建立
超声波检测中所处理的是振荡波，具有窄带随机信号的特性。传统的超声波检测设备采取硬件检波的方法提取回波包络，检测精度和主峰位置的xx定位都无法保证。由于目标回波位置直接决定了测量精度，尤其对运动目标，如何xx测定出回波位置是技术的关键所在。本文介绍的信号采集系统包括传感器信号采集设计及传感器与MOTE之间信息传递的硬件设计与构造。超声波传感器的特点是其方向性好且可以达到厘米级定位精度，在一些要求较高的定位系统如DPEG及Crickets都是采用基于超声波传感器的测距方式。
超声波传感器的工作原理是：信号时间在零时刻发出一束声波，假设传感器在经过时间t后接收到返回的超声波，根据公式s=vt，取值v为34000cm/s，实际中的超声波发射时间单位是毫秒(mm)，换算后为10-6s，则
根据此公式可求得距离值s，其中值与传感器的定时器有关，是一个与硬件设备关系密切的采样值。在系统中，假设超声波传感器的定时器为16位，则216=65536，65536/58=1129，即能够定位的范围在11H左右。我们在实际中发现采集到的数据与实际的距离还存在一个线性关系，利用16位的定时器能够探测的距离仅在1.46m之内，这对于目标定位系统是灾难性的限制。对此采用降低时间精度来提高超声波的工作范围，把时间精度降低为原来的1/3，则实际的探测范围相应提高到原来的3倍，达到4.8m。经过实际检验，证明该设计可以实现且有良好准确的测距效果。
2 系统的组成
系统由超声波传感器、节点网关、无线网络、笔记本和线遥控玩具小汽车组成。如图1所示。
