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目 录
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 当前研究进展 1
1.3 论文章节安排 2
2 基于麦克风阵列的声源测向算法 3
2.1 基于最大输出功率的可控波束形成方法 3
2.2 基于高分辨率谱估计技术方法 3
2.3 基于时延估计方法 4
3 基于时频屏蔽矩阵相关度匹配的解交叉点模糊方法 6
3.1 基于DOA的多声源定位中交叉点模糊问题 6
3.2 基于DUET的多声源DOA估计 5
3.3 利用时频屏蔽矩阵相关度匹配实现DOA关联 12
4 仿真实验结果 15
4.1实验场景构建 15
4.2 多声源DOA检测结果 15
4.3 基于时频屏蔽矩阵相关度匹配的定位结果 18
结论 20
致谢 21
参考文献22
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
声源定位技术就是根据接收到的音频信号确定自然声源或人为声源的位置。声源的定位的应用很广泛，因为其设备简单，而精确度高。声源探测的方式有很多种，在能量的发射与接收的角度上可以将声测技术分成主动声测技术和被动声测技术。主动声测技术更多得结合了较为先进的红外，激光和雷达探测技术，其装置包括发射装置与接收装置，通过主动向外发射信号，根据回波的信号来判断目标位置。这种主动声测技术往往探测距离远，准确度高。本课题所要研究的是基于麦克风阵列的声源测向技术，它只有接收装置，不需要向外发出任何形式的能量，仅仅通过接收来自声源的信号来进行定位，属于被动声测技术。麦克风阵列是指将一组麦克风按照一定的空间位置分布规则组成阵列的形式，这样按一定间距排列放置的一组麦克风，通过测量声波抵达阵列中每个麦克风之间的微小时差，就能测定声源方向。与单个麦克风比，麦克风阵列有很多的优势。因为麦克风阵列的几何结构固定，因此测定声源方向时比较单个的麦克风可以获得更好的指向性。不仅如此，较强的空间选择性也是麦克风阵列声源测向技术的另一优点，用于声源定位的传声器阵列具有很强的空间选择性，不需要移动传声器就可以获得移动目标的声音信号，并且能够在一定范围内实现声源的自适应检测、定位及跟踪。现代技术中，基于麦克风阵列的多声源测向往往是将麦克风阵列所采集到的多路语音信号利用其上面集成的数据分析模块进行实时处理分析，在多个声源的平面内得到各个声源的方位角。作为一种被动测向技术，它具有隐蔽性强、可视距远、不受电磁波干扰等优势。这种优势也是其他科学领域中一般被动探测技术所应具有的。声源的准确定位对很多信号处理的应用至关重要。在盲源分离，信号跟踪的过程中，可以利用这种方法来提升性能。类似这种技术都已经应用在了扩音器，手持移动设备的分离器，掌上电脑，远程会议系统和相机移动跟踪、监督系统等方面
1.2当前研究进展
1.3论文章节安排
第一章：主要介绍本课题研究的背景，特点以及相关声源定位技术的发展和应用情况。
第二章：主要介绍基于传感器网络的声源定位方法。当前常用的网络声源定位方法主要包括三类，这三类方法分别是基于最大输出功率的可控波束形成的方法、基于高分辨率谱估计技术的方法、基于时延估计的方法。并综合分析这三种方法各自的优缺点。其中最后第一种方法是本文所要着重分析并将要运用的方法。同时本文也分析了多源DOA定位过程中由时延估计方法算得的角度定位将会产生的交叉点模糊问题。