基于ICA的陣列聲源定位MUSIC算法研究及仿真.pdf

1、空間譜估計是陣列信號處理的一個重要研究方向，尤其對信號波達方向(DOA)的估計是空間譜估計研究的主題，在雷達、聲納和通信等眾多領域有著極為廣闊的應用前景。聲源定位是陣列信號處理的主要任務之一，是實現(xiàn)空間濾波的基礎，在一定條件下如何實現(xiàn)聲源任意定位具有重要的研究價值。 獨立分量分析(ICA)是一種從多維統(tǒng)計數(shù)據(jù)中尋找獨立分量的方法，在源信號和混合信道未知的情況下來提取獨立分量。利用ICA這一盲分離技術估計出混合矩陣和源信號，在未知

2、通道特性和陣列流型等情況下就能估計波達方向，具有潛在的工程實用價值和廣闊的應用前景。 論文主要工作如下： 1.在分析陣列信號處理的理論基礎上，針對語音信號的聲源特性，研究麥克風陣列信號處理的拓樸結構和信號模型。 2.討論了陣列信號處理DOA估計的算法，通過實驗仿真對基本的幾種算法進行了分析和比較，驗證了經典MUSIC算法的優(yōu)越性。在傳統(tǒng)的陣列信號處理DOA估計MUSIC算法的基礎上，進一步對算法改進，得到適合語音

3、信號特性的麥克風陣列聲源定位MUSIC算法，通過實驗驗證了聲源方位估計效果。 3.對獨立分量分析在陣列聲源定位的應用進行了研究，如何將獨立分量分析應用在陣列信號處理中，尤其是ICA應用于波達方向估計是本文研究的重點和難點。利用ICA中獨立矢量基的投影關系對陣列波達方向估計的問題進行了分析研究，獲得對陣列信號的方位角估計。 4.從背景噪聲中估計信號的方位，需要解決的是陣列對信號的分辨能力問題，而波達方向盲估計不需要陣列校驗