一种基于麦克风阵列的声源定位系统及其应用研究

发布时间：2018-04-04 08:15

  本文选题：麦克风阵列　切入点：球机　出处：《安徽大学》2014年硕士论文

【摘要】：基于麦克风阵列的声源定位已经成为信号处理领域的研究热点之一,在军事、视频会议、智能机器人以及语音增强等方面有着广泛的应用前景。相关研究工作具有较强的实际价值和理论意义。 本文在研究和分析了三类基于麦克风阵列的声源定位方法的基础上,深入研究了基于时延估计的声源定位方法；详细阐述了时延估计算法的原理,验证了算法在室内环境下的时延估计精度；最后建立了一种实时的声源定位系统,并将其应用于云台转向控制中,获得了较为理想的应用效果。本文具体的工作内容分为以下几个方面： (1)声源定位方法：本文介绍了三类基于麦克风阵列的声源定位方法：Ⅰ.基于高分辨率谱估计的声源定位方法；Ⅱ.基于最大输出功率的可控波束形成的声源定位方法；Ⅲ.基于时延估计的声源定位方法,并讨论了三种定位算法的优缺点及应用场合。 (2)麦克风阵列的信号模型及拓扑结构：首先,本文介绍了阵列信号的远场模型和近场模型,并给出了经验的区分公式。其次,给出了四种常见的阵列拓扑结构：线性阵列,T型阵列,十字型阵列和圆形阵列。最后,讨论了如何合理选择麦克风阵列的间距和阵元的数目。 (3)时延估计算法：在基于时延估计的声源定位方法中,时延估计的精度决定着声源定位的精度。本文深入研究了广义互相关时延估计算法、自适应时延估计算法和基于人耳特点的时延估计算法,讨论了广义互相关在不同加权函数下的表现性能,并通过实验验证算法在室内环境下的定位精度。 (4)系统实现：本文提出了一种切实可行的实时声源定位系统,并将其应用于云台转向控制中。在系统中,采用基于时延估计的声源定位算法计算声源的方位角,并控制球机转向该方位角,实现了声源的实时定位和球机自动转向。实验结果表明该系统对单声源具有较高的定位精度,并且具有一定的应用价值。
[Abstract]:Sound source location based on microphone array has become one of the research hotspots in the field of signal processing. It has a wide application prospect in military, video conference, intelligent robot and speech enhancement.The related research work has strong practical value and theoretical significance.On the basis of studying and analyzing three kinds of sound source localization methods based on microphone array, this paper deeply studies the acoustic source localization method based on time delay estimation, and expounds the principle of time delay estimation algorithm in detail.Finally, a real-time sound source location system is established, which is applied to the steering control of cloud head, and an ideal application effect is obtained.The specific work of this paper is divided into the following aspects:This paper introduces three kinds of sound source localization methods based on microphone array: 鈪，

本文编号：1709121