分布式聲源定位關鍵參數(shù)設計及定位算法實現(xiàn).pdf

1、分布式聲源定位技術因其真有廣泛的應用而成為自一戰(zhàn)以來的研究熱點，并隨著理論研究和技術手段的進步不斷深入，其研究涉及聲學、信號檢測、數(shù)字信號處理、電子學、軟件設計等諸多技術領域。本文以某國防項目為背景，針對分布式聲源定位系統(tǒng)關鍵參數(shù)設計以及定位算法展開研究。
　　 論文介紹了聲源定位的背景意義、基本原理、國內外研究現(xiàn)狀、聲源定位系統(tǒng)的基本構成以及基于信號到達角(AOA)、基于信號到達時間(TOA)、基于信號到達時間差(TDOA)這

2、3種常用的定位算法。在分析基于TDOA的Chan算法、SX算法以及Taylor算法等目標定位算法優(yōu)劣的基礎上，確定了系統(tǒng)的總體設計方案及算法流程；通過對定位誤差成因的推導及分析，得出了影響定位系統(tǒng)的關鍵因素，即目標系統(tǒng)中時延估計值、時間同步以及布站方式。在此基礎上，將這三種關鍵參數(shù)的通過定位精度因子(GDOP)聯(lián)系在一起，逐一給出了不同條件下其對精度影響的仿真，結合目標系統(tǒng)的性能指標和各項技術的現(xiàn)狀，設計了這三個定位系統(tǒng)的關鍵參數(shù)取值范

3、圍并進行了指標驗證。在此基礎上，在Matlab環(huán)境下實現(xiàn)了基于Taylor算法的TDOA分布式目標定位算法。
　　 為驗證定位算法的可行性，搭建了一個采用四聲道錄音系統(tǒng)室內環(huán)境的驗證系統(tǒng)。系統(tǒng)采用布設于室內的三支麥克風作為實際音頻輸入，音源采用人說話聲。實驗表明，定位算法在試驗驗證環(huán)境中具有較高的定位精度，能夠滿足實際系統(tǒng)的要求。最后概述了通過Visual C++軟件設計定位系統(tǒng)人機交互界面的基本概念以及串口基本分類，介紹了如何