基于傳聲器陣列的脈沖聲定位方法及試驗分析.pdf

1、短時脈沖聲音信號包含的類型很多，如槍聲、爆炸聲、結構斷裂聲等，這類信號持續(xù)時間短，信號強度較高、有明顯的脈沖尖峰。在室內(nèi)環(huán)境中進行脈沖聲定位時，由于混響和噪聲的影響，同一聲源不同接收通道之間時延估計精度很低，從而使定位精度很低甚至會出現(xiàn)定位錯誤。與語音信號不同，短時脈沖信號由于持續(xù)時間比較短，無法用滑動平均的方式來消除部分誤差。因此，時延估計性能是決定定位精度的一個非常重要的因素。本文開展基于傳聲器陣列的室內(nèi)脈沖聲定位方法研究以及試驗分

2、析方面的工作，主要工作如下：
　　(1)歸納總結了互相關法和自適應濾波時延估計方法，并且利用實測脈沖聲信號數(shù)據(jù)進行算法仿真，驗證它們對脈沖聲信號的時延估計效果，概括出它們各自的優(yōu)缺點。在此基礎上，提出了一種基于端點檢測的時延提取方法，對提取前后時延估計性能進行對比分析，驗證了該方法的有效性。
　　(2)運用最小二乘法和最優(yōu)化方法的原理求解聲源位置。選擇了由6個傳聲器構成的混合L型傳聲器陣列。分別利用最小二乘法分和最優(yōu)化方法仿

3、真分析了時延、孔徑、位置和徑向距離等因素對定位精度的影響，比較了兩種方法的優(yōu)缺點。
　　(3)提出了一種單脈沖聲源的具體定位方案，搭建了演示驗證系統(tǒng)，模擬點聲源，在室內(nèi)環(huán)境中開展大量的脈沖聲定位試驗。分別考察了陣列孔徑、聲源位置、采樣頻率等因素對定位精度和試驗成功率的影響。試驗結果表明，該方案可克服混響和非高斯白噪聲的影響，實現(xiàn)單脈沖聲源的實時準確定位，并且具有較好的魯棒性。聲源到參考傳聲器的距離在4m的范圍內(nèi)，定位精度可以達到厘