基于麥克風(fēng)陣列的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)混合聲源定位.pdf

1、聲源的定位是實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音增強(qiáng)的前提和基礎(chǔ)，它具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著數(shù)字信號(hào)處理與陣列信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，麥克風(fēng)陣列已廣泛應(yīng)用于聲源定位中，但當(dāng)前大多數(shù)基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位技術(shù)中，要么信源完全處于近場(chǎng)源，要么信源完全處于遠(yuǎn)場(chǎng)源，另多數(shù)假設(shè)信源為窄帶信號(hào)，而實(shí)際生活中語(yǔ)音信號(hào)為寬帶信號(hào)。針對(duì)這些問(wèn)題，本文深入研究了在混合近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)的情況下基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位技術(shù)。主要內(nèi)容如下:
　　 第一、分析了語(yǔ)音信號(hào)的特性

2、，介紹了傳統(tǒng)的窄帶信號(hào)處理模型和寬帶信號(hào)處理模型，研究了麥克風(fēng)陣列均勻線陣在遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)的兩種模型。
　　 第二、由于麥克風(fēng)陣列不僅接收有用語(yǔ)音信號(hào)，還有其他各種各樣的噪聲，因此需要對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括預(yù)濾波、預(yù)加重，歸一化，加窗分幀，短時(shí)能量檢測(cè)，和語(yǔ)音降噪等，本文對(duì)語(yǔ)音活動(dòng)檢測(cè)進(jìn)行了研究，為了得到時(shí)域上的對(duì)數(shù)能量和頻域上的子帶譜熵這兩種方法各自的優(yōu)點(diǎn)，文中采用了一種新的對(duì)數(shù)能量子帶譜熵法。
　　 第三、研究了近

3、場(chǎng)MUSIC算法，分析了假若信號(hào)源既有處在遠(yuǎn)場(chǎng)又有處在近場(chǎng)時(shí)的信號(hào)模型，給出了用MUSIC算法在混合場(chǎng)中對(duì)語(yǔ)音寬帶信號(hào)進(jìn)行定位的算法，該算法首先將信號(hào)源的到達(dá)角和距離進(jìn)行分離，推算出一個(gè)只含有到達(dá)角信息的新的方向矩陣，然后運(yùn)用MUSIC算法得到所有信號(hào)源的到達(dá)角，最后基于已得到的到達(dá)角信息和遠(yuǎn)場(chǎng)距離特性，再次通過(guò)MUSIC算法獲得對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)與近場(chǎng)聲源的定位。
　　 第四、研究了在近場(chǎng)和混合場(chǎng)兩種不同情況下基于稀疏分解的聲源定位算法，