基于麥克風陣列的遠場聲源目標定位技術(shù)研究.pdf

1、隨著信號處理技術(shù)的發(fā)展，基于麥克風陣列的聲源定位越來越成為這個領(lǐng)域的研究熱點。在軍事、交通、智能機器人等方面都有著較為廣泛的應用前景和重要的應用價值。
　　本文設(shè)計了一套基于麥克風陣列的信號采集實驗平臺，該硬件平臺由麥克風陣列、NI-9234數(shù)據(jù)采集卡、計算機三部分組成，聲源目標所發(fā)出的聲音信號由麥克風轉(zhuǎn)化成電壓信號，數(shù)據(jù)采集卡將采集到的模擬信號轉(zhuǎn)化成為數(shù)字信號并通過網(wǎng)口傳輸?shù)接嬎銠C，以便對其進行研究處理。
　　在搭建了信號

2、采集平臺的基礎(chǔ)上，深入研究了基于麥克風陣列的聲源定位技術(shù)，首先對傳統(tǒng)的利用麥克風陣列確定聲源位置的方法進行了比較分析，確定了基于時延估計的聲源定位方法。其次對采集到的聲音信號進行濾波降噪、加窗、端點檢測等預處理，使其能夠達到使用時延估計算法的要求。然后對時延估計的方法進行了系統(tǒng)的研究，通過分析比較了幾種時延估計算法和加權(quán)函數(shù)，發(fā)現(xiàn)了相位變換（PHAT）加權(quán)廣義互相關(guān)時延估計算法的峰值比其他普通算法更加明顯，抗噪能力更強，并對 PHAT加

3、權(quán)函數(shù)進行改進使其更加適用于本課題所研究的外部環(huán)境以及單一聲源。最后研究了時差定位算法，分析研究了在二維平面以及三維空間上的時差定位情況并進行仿真分析，確定該方法的可行性。
　　在理論研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)設(shè)計了一套聲源目標定位的實驗驗證軟件系統(tǒng)，并進行了模擬仿真以及實際測試，對比了仿真與實測結(jié)果，結(jié)果表明本文所采用的方法能夠?qū)h場聲源目標進行定位，定位精度達到預期目標，且算法實現(xiàn)簡單，運算量小。定位中發(fā)現(xiàn)可以通過拋物線擬合、插值法升