本文關(guān)鍵詞：基于壓縮感知的麥克風(fēng)陣列室內(nèi)聲源定位研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《上海交通大學(xué)》 2015年

基于壓縮感知的麥克風(fēng)陣列室內(nèi)聲源定位研究

楊雅文  

【摘要】：近年來(lái),多媒體技術(shù)日新月異,遠(yuǎn)程音視頻會(huì)議、遠(yuǎn)端聲場(chǎng)重建等應(yīng)用也顯示出了廣闊的前景和商業(yè)價(jià)值。基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位算法在這些應(yīng)用中不可或缺,聲源位置決定了空間聲場(chǎng)的結(jié)構(gòu),是反映聲場(chǎng)稀疏特性的重要參數(shù)。然而隨著信號(hào)的帶寬增大,聲場(chǎng)信號(hào)的采樣和存儲(chǔ)成本大幅增加,從而系統(tǒng)的功耗增多,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量增大,工作效率下降。本研究針對(duì)聲源定位算法的信號(hào)采樣率日益增高這一問(wèn)題提出一個(gè)基于壓縮感知的聲源定位算法。壓縮感知理論是近年來(lái)信號(hào)處理領(lǐng)域提出的關(guān)于稀疏信號(hào)采集與重構(gòu)的新理論。在此算法中,一個(gè)麥克風(fēng)被選作參考麥克風(fēng),其以奈奎斯特采樣率采樣聲場(chǎng)信號(hào),其余的麥克風(fēng)為壓縮麥克風(fēng),其采樣率遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣率。通過(guò)到達(dá)時(shí)間差(Time Difference of Arrival,TDOA)方法,可進(jìn)行固定聲源的位置估計(jì)。結(jié)合實(shí)際情況,本文還對(duì)前述算法做了分析和改進(jìn),通過(guò)在參考麥克風(fēng)處增加一個(gè)分?jǐn)?shù)濾波器實(shí)現(xiàn)了非格點(diǎn)聲源的高精度定位。理論分析與實(shí)驗(yàn)、仿真結(jié)果表明,該基于壓縮感知的聲源定位算法對(duì)于格點(diǎn)或者非格點(diǎn)的聲源都能夠較為準(zhǔn)確的定位,在20米*30米的二維半自由聲場(chǎng)仿真條件下,誤差小于3厘米,非格點(diǎn)算法比格點(diǎn)算法誤差低近70%。由于抗多徑能力強(qiáng)為傳統(tǒng)TDOA算法的優(yōu)點(diǎn)之一,所以該算法在反射環(huán)境中的表現(xiàn)也是性能評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。仿真結(jié)果表明,一次反射系數(shù)為0.5時(shí),定位距離誤差小于15厘米,性能優(yōu)良。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN912.3
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 袁安富;孟君;;一種改進(jìn)的聯(lián)合SRP-PHAT語(yǔ)音定位算法[J];南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年06期

2 盧雁;吳盛教;趙文強(qiáng);;壓縮感知理論綜述[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2012年08期

3 戴瓊海;付長(zhǎng)軍;季向陽(yáng);;壓縮感知研究[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2011年03期

4 黃知濤,周一宇,姜文利;基于最小方差譜估計(jì)的循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)到達(dá)角估計(jì)方法[J];電子學(xué)報(bào);2005年09期

5 馬大猷;論室內(nèi)聲場(chǎng)[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);2003年02期

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉磊;張建軍;陸陽(yáng);衛(wèi)星;韓江洪;;僅依賴連通度的壓縮感知多目標(biāo)定位方法[J];通信學(xué)報(bào);2016年05期

2 陳多芳;;《數(shù)據(jù)采集與處理》仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J];教育教學(xué)論壇;2016年20期

3 陳天宇;吳凡;馬世杰;李雷;;基于CS和LS-SVM的入侵檢測(cè)算法[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2016年05期

4 陳坤;趙迎新;吳虹;王曉敏;劉勇;王琦琦;唐然;慈騁;;基于異構(gòu)導(dǎo)頻60GHz系統(tǒng)的壓縮感知信道估計(jì)[J];計(jì)算機(jī)工程;2016年04期

5 王懷光;張培林;吳定海;范紅波;;基于提升小波的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)自適應(yīng)壓縮感知[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年03期

6 陳國(guó)欽;詹仁輝;;基于回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)的聲環(huán)境中目標(biāo)信號(hào)增強(qiáng)方法[J];福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年02期

7 趙揚(yáng);王敬時(shí);王偉;湯敏;;基于壓縮感知的磁共振血管快速成像的研究進(jìn)展[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2016年03期

8 強(qiáng)策;夏凌;卿朝進(jìn);童新;;緊框架算法下的語(yǔ)音信號(hào)壓縮感知[J];現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版);2016年07期

9 路暢;楊彩霞;欒先冬;;基于壓縮感知的MIMO-OFDM信道估計(jì)中一種確定性導(dǎo)頻設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2016年05期

10 曹義親;程威;黃曉生;;在線矩形特征選擇的壓縮跟蹤算法[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2016年01期

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 孟君;;基于DSP的數(shù)字助聽(tīng)器多通道響度補(bǔ)償方案[J];南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年05期

2 石光明;劉丹華;高大化;劉哲;林杰;王良君;;壓縮感知理論及其研究進(jìn)展[J];電子學(xué)報(bào);2009年05期

3 劉丹華;石光明;周佳社;;一種冗余字典下的信號(hào)稀疏分解新方法[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2008年02期

4 譚穎;殷福亮;李細(xì)林;;改進(jìn)的SRP-PHAT聲源定位方法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2006年07期

5 張春梅;尹忠科;肖明霞;;基于冗余字典的信號(hào)超完備表示與稀疏分解[J];科學(xué)通報(bào);2006年06期

6 黃知濤,王煒華,姜文利,周一宇;一種基于循環(huán)互相關(guān)的非相干源信號(hào)方向估計(jì)方法[J];通信學(xué)報(bào);2003年02期

7 黃知濤,周一宇,姜文利;基于循環(huán)平穩(wěn)特性的源信號(hào)到達(dá)角估計(jì)方法[J];電子學(xué)報(bào);2002年03期

8 馬大猷;室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲場(chǎng)[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);1994年01期

9 馬大猷;室內(nèi)聲場(chǎng)公式[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);1989年05期

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 沈常宇;郭寶金;姜守軍;蔣坤軍;;小區(qū)域高精度實(shí)時(shí)三維聲源定位系統(tǒng)[J];聲學(xué)技術(shù);2007年05期

2 鄭珍珍;馮華君;沈常宇;丁馳竹;李奇;;基于坐標(biāo)系變換的三維聲源定位算法[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2008年02期

3 李彥翔;劉慶華;;高斯條件下基于粒子濾波的聲源定位[J];電聲技術(shù);2009年10期

4 楊杰;張明路;;一種改進(jìn)的聲源目標(biāo)成型波定位方法的研究[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年05期

5 袁余民;廖海龍;;可移動(dòng)聲源定位系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J];信息系統(tǒng)工程;2010年01期

6 趙立業(yè);李宏生;;噪聲與共振環(huán)境下的數(shù)字助聽(tīng)器魯棒聲源定位法(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics;2010年02期

7 李彥翔;劉慶華;;基于粒子濾波的聲源定位方法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2010年30期

8 陳益如;王博;鄔楊波;;基于聲音導(dǎo)引的聲源定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2010年10期

9 張志勇;高寶成;;一種分布式的聲源定位系統(tǒng)[J];數(shù)據(jù)采集與處理;2010年S1期

10 雷斌;孫舟;;分布式聲源定位算法實(shí)現(xiàn)[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 汪增福;劉克輝;王東;韓文善;;基于聲壓幅度比的聲源定位[A];2001年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2001年

2 饒丹;謝菠蓀;;聲源指向性對(duì)雙耳可聽(tīng)化質(zhì)量的影響[A];2005年聲頻工程學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2005年

3 饒丹;謝菠蓀;;聲源指向性對(duì)雙耳可聽(tīng)化質(zhì)量的影響[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2007年青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2007年

4 沈常宇;郭寶金;姜守軍;蔣坤軍;;小區(qū)域高精度實(shí)時(shí)三維聲源定位系統(tǒng)[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2007年青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2007年

5 原晶晶;;3-7歲正常兒童聲源定位能力的研究[A];2010全國(guó)耳鼻咽喉頭頸外科中青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2010年

6 全海英;張旭;鄧軍民;于紅玉;徐瑾;孫涌;何寶新;水玉海;王寧宇;;聲源定位測(cè)聽(tīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A];中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程進(jìn)展——2007中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2007年

7 劉哲;陳日林;羅倫楷;滕鵬曉;楊亦春;;探測(cè)距離對(duì)聲源定位精度的影響[A];泛在信息社會(huì)中的聲學(xué)——中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2010年全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

8 黃益旺;楊士莪;呂錢(qián)浩;;基于時(shí)延的匹配場(chǎng)聲源定位[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2002年全國(guó)聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

9 劉紅云;劉桂禮;羅倩;;基于改進(jìn)時(shí)延估計(jì)的聲源定位方法實(shí)現(xiàn)[A];2011年通信與信息技術(shù)新進(jìn)展——第八屆中國(guó)通信學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

10 朱勝佳;任海鵬;;基于混沌共軛梯度法的二維聲源定位方法研究[A];2010振動(dòng)與噪聲測(cè)試峰會(huì)論文集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李函;[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 楊志國(guó);馬爾可夫狀態(tài)—空間模型下的聲源定位與跟蹤[D];浙江大學(xué);2013年

2 周成;人耳聲源定位與編碼技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2011年

3 劉松;基于相位共軛方法進(jìn)行聲源識(shí)別和定位[D];大連理工大學(xué);2011年

4 黃益旺;淺海遠(yuǎn)距離匹配場(chǎng)聲源定位研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

5 張承云;虛擬聽(tīng)覺(jué)環(huán)境實(shí)時(shí)繪制系統(tǒng)平臺(tái)研究[D];華南理工大學(xué);2012年

6 陳韶華;海洋聲源信息獲取與傳輸技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

7 徐勤奇;基于正四面體傳聲器陣列的機(jī)器人聲源定位方法研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2014年

8 饒丹;雙耳可聽(tīng)化質(zhì)量及其影響因素的研究[D];華南理工大學(xué);2009年

9 湯永清;空間聽(tīng)覺(jué)特征提取與3D音頻再現(xiàn)研究[D];上海大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李賀;基于波束形成算法的聲源定位研究及DSP實(shí)現(xiàn)[D];南京信息工程大學(xué);2015年

2 楊雅文;基于壓縮感知的麥克風(fēng)陣列室內(nèi)聲源定位研究[D];上海交通大學(xué);2015年

3 孫舟;分布式聲源定位關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)及定位算法實(shí)現(xiàn)[D];西安工業(yè)大學(xué);2011年

4 施愛(ài)春;分布式聲源定位與跟蹤算法研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

5 趙博;并行計(jì)算技術(shù)在匹配場(chǎng)聲源定位中的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

6 宋超;低功耗小型聲源定位技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2009年

7 柯昆;聲源定位技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

8 范嘉雋;基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的聲源定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];上海交通大學(xué);2010年

9 張青;基于時(shí)延估計(jì)的聲源定位算法的研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2012年

10 李哲;聲源定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];河北科技大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：基于壓縮感知的麥克風(fēng)陣列室內(nèi)聲源定位研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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