發(fā)布時間：2018-03-19 01:10

  本文選題：MEMS麥克風(fēng)陣列　切入點：MUSIC算法　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：麥克風(fēng)陣列以一定幾何結(jié)構(gòu)對聲場時間和空間進(jìn)行采樣,被廣泛應(yīng)用于視頻會議,語音增強(qiáng),車輛探測、速度估計和定向,助聽器和機(jī)器聽覺等方面。研制出微型,靈活智能的高效聲源定位系統(tǒng)是麥克風(fēng)陣列技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。信號的空間功率譜能夠?qū)π盘柕牟ㄟ_(dá)方向進(jìn)行估計,但是在陣列孔徑減小時,空間功率譜主瓣寬度會增加,導(dǎo)致陣列空間角度分辨率的降低。為了在微型麥克風(fēng)陣列中獲得較高的定位精度,必須針對聲源寬帶、相干的特點,對空間譜進(jìn)行改進(jìn)。本文研究的基于MEMS麥克風(fēng)陣列的聲源定位系統(tǒng),是一個小型化、低能耗、高集成度和實時性的通用型聲場定位模塊。本文首先分析了通道誤差(相位誤差)和陣列孔徑對波達(dá)方位估計定位性能的影響,并指出了微型陣列空間譜估計角度分辨率低的原因。然后對基于最小方差無失真準(zhǔn)則的高分辨率MVDR算法和超分辨率譜估計MUSIC算法進(jìn)行深入研究,并將兩種算法用到寬帶遠(yuǎn)場語音信號的空間譜估計中。最后搭建了MEMS麥克風(fēng)陣列系統(tǒng),對比分析了這兩種算法對單目標(biāo)與雙目標(biāo)方位估計的實驗結(jié)果。實驗結(jié)果表明,對微型陣列的空間角度分辨率有了很大提升。
[Abstract]:Microphone arrays are widely used in video conferencing, speech enhancement, vehicle detection, velocity estimation and orientation, hearing aids and machine hearing. Flexible and intelligent sound source location system is an important trend of microphone array technology. The spatial power spectrum can estimate the direction of arrival of the signal, but the width of the main lobe of the spatial power spectrum will increase when the aperture of the array is reduced. In order to obtain high positioning accuracy in micromicrophone array, it is necessary to aim at the broadband and coherent characteristics of sound source. The sound source location system based on MEMS microphone array is a miniaturization and low energy consumption. In this paper, the influence of channel error (phase error) and array aperture on DOA estimation performance is analyzed. The reason for the low angular resolution of spatial spectrum estimation of microarray is pointed out. Then the high-resolution MVDR algorithm based on minimum variance distortion criterion and the super-resolution spectrum estimation MUSIC algorithm are deeply studied. Finally, the MEMS microphone array system is set up, and the experimental results of the two algorithms for single target and dual target azimuth estimation are compared and analyzed. The experimental results show that the proposed algorithm can be used to estimate the spatial spectrum of wideband far-field speech signals. The spatial angular resolution of the microarray has been greatly improved.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN912.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1632144