畢業(yè)設(shè)計(jì)論文基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位技術(shù)

畢業(yè)設(shè)計(jì)論文基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位技學(xué)生姓名： 學(xué)號學(xué)院：專 業(yè)：指導(dǎo)教師：2012年6基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位技摘 要BasedonMicrophoneArraySoundSourceLocalizationResearchAbstractSoundsourcepositioningtechnologyistousethemicrophonetopickupvoicesignals,anddigitalsignalprocessingtechnologyusedfortheiranalysisandprocessing,Thenidentifyandtrackthespatiallocationofsoundsource.Acousticsourcelocalizationtechniqueshaveaofimportantusesinvideoconferencing,speechrecognitionandspeakeridentification,targets’directionfinding,andbiomedicaldevicesforthehearingimpaired.Thepickuprangeoftraditionalsinglemicrophoneislimited,thesignalqualitypickedupisnothigh,thenavoiceprocessingmethodswiththemicrophonearrayhasbeenproposed.Itbeelectronicallyaimedtoprovideahigh-qualitysignalfromdesiredsourcelocalizationanddoesnotrequirephysicalmovementtoalterthesemicrophones’directionofreception.Microphonearrayhasthefunctionsofde-noising,soundsourcelocalizationandtrackingfunctions,whichgreatlyimprovedthequalityofvoicesignalprocessing.Thearticlediscussessomeissuesofsoundsourcelocalizationbasedonmicrophonearray,Onthebasis，itstudiesafourelementarray,fiveelementarrayandanmultiplearraypositioningalgorithm,thenthepositioningprecisionisanalyzed.Derivedsomefactorsoftheandelevationangletargetsthetargetrangeoftheestimationprecisionaffectedandpositioningequation.AndthroughMATLABsimulationsoftwareforitspositioningaccuracyofsimulation.finally，basedonfouryuan,fiveyuanofarray,usingtheleastsquaremethod,themultiplearraylocalizationwerecalculated.Throughthecontrastofthetargetvalueandsetvalue,multiplearraypositioningaccuracyisanalyzed,andtheofdiversearraytargetpositioning.Keywords:MicrophoneArray,SoundSourceLocalization,TimePositioningprecision, rootmeansquareerror目 錄引言 1研究背景和意義1聲源定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展 0>. 研究歷史和現(xiàn)狀1. 發(fā)展趨勢 2麥克風(fēng)聲源定位技術(shù)3本文所要研究的內(nèi)容4聲學(xué)理論基礎(chǔ)知識52.1空氣的物理特性52.2聲波的物理特性58聲源定位原理 91011時延估計(jì)算法概述 11基于時延估計(jì)的聲源定位的研究分析11. 四元陣列定位算法12. 五元陣列定位算法15四元陣列的定位精度分析及其仿真 15. 方位角精度分析及仿真17. 俯仰角精度分析及仿真19. 距離估計(jì)精度分析及仿真 21五元陣列的定位精度分析及其仿真 23. 方位角精度分析及仿真23. 俯仰角精度分析及仿真25. 距離估計(jì)精度分析及仿真 2628多元麥克風(fēng)陣列聲源定位分析2929最小二乘法求聲源位置 30定位精度分析 31結(jié)果及計(jì)算分析324.4 333434本文的不足之處及后續(xù)工作展望參考文獻(xiàn) 36致 謝38引言研究背景和意義手去接聽，車載免提應(yīng)運(yùn)而生[1]。然而，當(dāng)車中坐有多個說話人時，語步抑制除說話人以外的其他方向的噪聲，使得助聽器話音更加清晰。聲源的定位在各個領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，尤其是利用傳聲器陣列的方法在 會議視頻會議可視 等系統(tǒng)中控制攝像頭和傳聲器陣列波束方向?qū)?zhǔn)正在說話的人，發(fā)揮了強(qiáng)大的功能。早在20世紀(jì)七八十年代，聲源定位系統(tǒng)就開始被廣泛地研究用于聲源定位的傳聲器陣列具有很強(qiáng)的空間選擇性不需要移動傳聲器就可以獲得移動目標(biāo)的聲音信號并且能夠在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)聲源的自適應(yīng)檢測、定位及跟蹤。這種聲源定位技術(shù)主要可以分成3類:第一類是基于最大輸出功率的可控波束形成技術(shù)當(dāng)傳聲器陣列探測到信號時對各路信號進(jìn)行加權(quán)求和形成波束直到得到具有最大輸出功率的波束為止第二類是高分辨率譜估計(jì)技術(shù)這類技術(shù)需要利用傳聲器陣列所獲取的信號計(jì)算空間譜的相關(guān)矩陣，運(yùn)算量大，定位不準(zhǔn)確，在實(shí)際操作過程中很少采用；第三類是基于聲達(dá)間差timedifference