一種穹頂式傳聲器陣列聲源定位系統(tǒng)研究.pdf

1、傳聲器陣列聲源定位技術(shù)是利用傳聲器陣列測量空間內(nèi)的聲場，使用聲源定位算法計算出聲源分布情況的技術(shù)，其能夠?qū)β曒椛浞植歼M行聲成像，從而找到聲源的位置。本文針對基于傳聲器陣列的聲源定位問題展開研究，設(shè)計出一套完整的穹頂式傳聲器陣列聲源定位系統(tǒng)，主要工作如下：
　?。?）聲源模型研究，包括建立近場聲源和遠場聲源的數(shù)學(xué)模型，并對基于到達時延估計的聲源定位方法進行研究，包括對時延估計和定位方法兩方面的分析。對可控波束形成聲源定位方法進行研究

2、，包括常規(guī)延時求和波束形成、基于MVDR算法和基于MUSIC算法的波束形成。
　?。?）傳聲器陣列的參數(shù)研究，包括波束方向圖、主瓣寬度等。對比不同的波束形成算法聲源定位效果，建立不同算法（常規(guī)延時求和波束形成、基于MVDR算法和基于MUSIC算法波束形成）下的仿真模型，同時對不同陣型的傳聲器陣列模型進行定位仿真試驗，選擇最優(yōu)化的傳聲器陣列陣型。最后，分析不同算法對計算速度和相干聲源的影響，找到合適的最佳算法，提高定位精確度。

3、>　　（3）研制出一種新型的穹頂式傳聲器陣列系統(tǒng)，實現(xiàn)一種分立式陣列連接方式。采用多塊采集卡組合，實現(xiàn)64通道數(shù)據(jù)采集電路，使每通道采樣率可以達到30kS/s，并解決了多塊采集卡同步采集時的干擾問題；設(shè)計并制作可以控制多個攝像頭的電源和信號切換控制電路；研制一種體積小的采集盒，方便以后的調(diào)試和攜帶；研發(fā)出比較穩(wěn)定的供電模塊，為采集卡、前置放大前路、攝像頭進行供電。并獨立完成軟件設(shè)計：基于LabVIEW開發(fā)編譯環(huán)境，在原有平面?zhèn)髀暺麝嚵新?/p>

4、源定位軟件系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行重新編寫，提高了軟件系統(tǒng)效率和穩(wěn)定性；同時，針對穹頂式傳聲器陣列進行優(yōu)化，包括添加穹頂式傳聲器陣列坐標、切換攝像頭程序、坐標校準變換程序等，使得軟硬件性能匹配，實現(xiàn)聲源定位效果最優(yōu)。
　?。?）完成了對穹頂式傳聲器陣列軟硬件系統(tǒng)的測試，將得到的一系列測試數(shù)據(jù)進行分析和綜合，檢驗傳聲器陣列的主要性能。采用信號相關(guān)法檢測傳聲器陣元坐標，并通過白噪聲聲源和脈沖聲源兩種方法對傳聲器陣列陣元坐標進行測量。接下來，對穹