基于傳聲器陣列的脈沖聲定位方法及試驗(yàn)分析.pdf

1、短時(shí)脈沖聲音信號(hào)包含的類型很多，如槍聲、爆炸聲、結(jié)構(gòu)斷裂聲等，這類信號(hào)持續(xù)時(shí)間短，信號(hào)強(qiáng)度較高、有明顯的脈沖尖峰。在室內(nèi)環(huán)境中進(jìn)行脈沖聲定位時(shí)，由于混響和噪聲的影響，同一聲源不同接收通道之間時(shí)延估計(jì)精度很低，從而使定位精度很低甚至?xí)霈F(xiàn)定位錯(cuò)誤。與語音信號(hào)不同，短時(shí)脈沖信號(hào)由于持續(xù)時(shí)間比較短，無法用滑動(dòng)平均的方式來消除部分誤差。因此，時(shí)延估計(jì)性能是決定定位精度的一個(gè)非常重要的因素。本文開展基于傳聲器陣列的室內(nèi)脈沖聲定位方法研究以及試驗(yàn)分

2、析方面的工作，主要工作如下：
　　(1)歸納總結(jié)了互相關(guān)法和自適應(yīng)濾波時(shí)延估計(jì)方法，并且利用實(shí)測(cè)脈沖聲信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行算法仿真，驗(yàn)證它們對(duì)脈沖聲信號(hào)的時(shí)延估計(jì)效果，概括出它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于端點(diǎn)檢測(cè)的時(shí)延提取方法，對(duì)提取前后時(shí)延估計(jì)性能進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　(2)運(yùn)用最小二乘法和最優(yōu)化方法的原理求解聲源位置。選擇了由6個(gè)傳聲器構(gòu)成的混合L型傳聲器陣列。分別利用最小二乘法分和最優(yōu)化方法仿

3、真分析了時(shí)延、孔徑、位置和徑向距離等因素對(duì)定位精度的影響，比較了兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　(3)提出了一種單脈沖聲源的具體定位方案，搭建了演示驗(yàn)證系統(tǒng)，模擬點(diǎn)聲源，在室內(nèi)環(huán)境中開展大量的脈沖聲定位試驗(yàn)。分別考察了陣列孔徑、聲源位置、采樣頻率等因素對(duì)定位精度和試驗(yàn)成功率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，該方案可克服混響和非高斯白噪聲的影響，實(shí)現(xiàn)單脈沖聲源的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確定位，并且具有較好的魯棒性。聲源到參考傳聲器的距離在4m的范圍內(nèi)，定位精度可以達(dá)到厘