基于聲傳感器陣列的移動目標定位技術(shù)研究.pdf

1、目標的聲源定位問題一直受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域中，對移動目標進行定位的需求日益強烈。在一些實際應用中，需要對監(jiān)測區(qū)域中的特定聲源目標進行跟蹤和定位。
　　本文使用聲傳感器陣列進行對移動目標的定位研究，首先對基于聲傳感器陣列的聲源定位技術(shù)進行了總體概述，介紹了聲源定位技術(shù)的應用背景，以及聲源定位技術(shù)的發(fā)展與意義，主要分析了聲源定位的原理，介紹了三種聲源定位的方法：基于可控波束形成器的聲源定位，基于高分辨率譜估計的聲

2、源定位，基于時延估計的聲源定位，并選擇基于時延估計的聲源定位方法為主要研究方向，分析研究了傳統(tǒng)的時延估計算法：廣義互相關(guān)函數(shù)法(GCC)和最小均方自適應濾波法(LMS)，這兩種方法是計算聲音信號的到達時間差(TDOA)。根據(jù)獲得的到達時間差(TDOA)結(jié)合相應的算法就可以計算出聲源目標的位置信息。
　　根據(jù)以上的理論知識，本文設(shè)計了一套基于聲傳感器陣列的移動目標定位系統(tǒng)，主要使用四個聲音傳感器進行聲音信號的收集，使用了基于ARM-

3、Cortex M3內(nèi)核的STM32系列高速單片機進行聲音信號的處理，通過聲音傳感器與單片機系統(tǒng)的配合，計算到達時間差(TDOA)。根據(jù)單片機系統(tǒng)與計算機的通信，獲得到達時間差(TDOA)的數(shù)據(jù)，優(yōu)化定位算法，使用MATLAB軟件根據(jù)到達時間差(TDOA)進行運算定位，計算出聲源目標的位置，從而實現(xiàn)對移動目標進行快速定位。
　　最后，對移動聲源目標進行定位實驗，并通過與獲得到達時間差(TDOA)的傳統(tǒng)方法廣義互相關(guān)函數(shù)法進行比較，驗