基于寬間距麥克風(fēng)陣列的多聲源測向方法研究.pdf

1、基于麥克風(fēng)陣列的多聲源測向技術(shù)通過處理由陣列接收的混合聲頻信號來確定各個聲源的方位，在軍事和民用的多個領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。例如在視頻會議中，利用該技術(shù)精確估計發(fā)言人所在方位可以對其語音進行增強并準確控制攝像頭。通過接收和處理槍炮聲信號，還能實現(xiàn)敵方狙擊手探測定位以及戰(zhàn)場態(tài)勢檢測等功能。此外，隨著對聲源信號分析帶寬要求和空間分辨率要求的不斷提高，采用寬間距麥克風(fēng)陣列獲取更寬頻帶信號信息是有效控制實際聲測系統(tǒng)復(fù)雜度和成本的合理措施。因此對寬間

2、距麥克風(fēng)陣列多聲源測向方法的研究將具有十分重要的意義。
　　本文首先歸納總結(jié)了傳統(tǒng)的聲源測向方法。由于基于時延估計的波達方向估計技術(shù)具有計算量小、精確性高等優(yōu)勢，本文主要討論該領(lǐng)域最基礎(chǔ)問題之一的雙元麥克風(fēng)陣列時延估計技術(shù)。針對遠場多聲源模型，在分析比較傳統(tǒng)廣義互相關(guān)(GCC)法和退化分離估計技術(shù)(DUET)的特點及局限性基礎(chǔ)上重點對角度譜類方法開展研究，分別說明了基于最小方差無失真響應(yīng)(MVDR)和擴散噪聲模型(DNM)的兩種聚

3、合角度譜，并對各自特點進行了分析比較。該類方法能夠在混響環(huán)境下實現(xiàn)多聲源測向，但是當聲源信號存在波長之半小于麥克風(fēng)間距的高頻成分時，將會由于空間混疊出現(xiàn)相位卷繞模糊問題，限制了其在寬間距陣列中的應(yīng)用。針對上述問題，本文研究了一種新的聚合角度譜方法，采用聲源能量積累策略和恒虛警率檢測技術(shù)，僅對頻域積累輸出中的高值分量進行幀間時域聚合處理，顯著降低了聚合角度譜中的空間混疊偽峰高度和數(shù)量。詳細闡述了該方法的原理及實現(xiàn)流程，并開展了大量仿真和外