發(fā)布時間：2022-12-18 09:53

　　聲源定位技術是近年來的熱門課題,受到國內外很多專家學者的重視。聲源定位的原理是從接收到的聲源信息中提取相關特征參數(shù)（如到達時間差,到達入射角,到達信號強度等）,用以解算出聲源點的位置坐標。隨著麥克風陣列處理技術、微電子技術、計算機技術等相關技術的發(fā)展,人們對聲源定位技術產(chǎn)生了越來越多的應用需求。聲源定位技術的應用早已不僅限于軍事領域,更是被廣泛應用于交通監(jiān)測、工業(yè)故障檢測、安防監(jiān)控等多種領域。本文的研究重點就是基于到達時間差（Time Difference of Arrival,TDOA）的聲源定位算法研究與實現(xiàn),包括算法研究與硬件系統(tǒng)實現(xiàn)兩個部分。算法研究部分主要包含三個內容,一是對TDOA的基本原理以及兩個步驟——時延估計與定位解算進行詳細介紹。時延估計是從接收信號中得出聲源到不同麥克風的時間延遲TDOA的算法,其主流思想是通過廣義互相關運算（Generalized Cross-Correlation,GCC）計算時間延遲。定位解算是利用時間延遲與接收器位置解算出聲源位置的算法,常用算法是牛頓迭代法;二是提出為了一種計算量小的兩步時延估計算法。用較低的采樣頻率對接收信號的包絡進行采... 

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 聲源定位算法分類
        1.3.1 可控波束形成定位算法
        1.3.2 基于高分辨率譜估計定位算法
        1.3.3 基于TDOA的定位算法
    1.4 論文的組織安排
第二章 基于TDOA的聲源定位算法介紹
    2.1 引言
    2.2 TDOA的信號模型
        2.2.1 無混響條件下的信號模型
        2.2.2 混響條件下的信號模型
    2.3 時延估計算法
        2.3.1 廣義互相關法
        2.3.2 最小均方自適應濾波法
    2.4 TDOA位置解算算法
        2.4.1 牛頓迭代法
        2.4.2 球面插值法
    2.5 本章小結
第三章 基于改進兩步GCC的時延估計算法
    3.1 引言
    3.2 改進兩步GCC算法
        3.2.1 算法步驟概述
        3.2.2 粗略時延估計
        3.2.3 精細時延估計
    3.3 時延估計算法的時間復雜度
    3.4 仿真與分析
    3.5 本章小結
第四章 TDOA的誤差分析與精度改進
    4.1 引言
    4.2 時延估計誤差的來源與改進方法
        4.2.1 噪聲對時延估計結果的影響
        4.2.2 混響對時延估計結果的影響
        4.2.3 低采樣頻率對時延估計結果的影響
    4.3 位置解算誤差的來源與改進方法
        4.3.1 時延估計誤差對定位結果的影響
        4.3.2 麥克風位置誤差對定位結果的影響
        4.3.3 麥克風陣列拓撲結構對定位結果的影響
    4.4 本章小結
第五章 系統(tǒng)功能測試
    5.1 系統(tǒng)工作流程
    5.2 系統(tǒng)測試與分析
    5.3 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 論文總結
    6.2 論文展望
參考文獻
致謝
學位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻】：
期刊論文
[1]LMS預處理的相位差機載單站無源定位方法[J]. 邢懷璽,吳華,陳游.  空軍工程大學學報(自然科學版). 2019(06)
[2]基于STM32和FPGA的聲源成像系統(tǒng)設計[J]. 岳蒂,欒峰,佘黎煌,丁山,張立立.  實驗室研究與探索. 2018(07)
[3]視頻會議系統(tǒng)的行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析[J]. 李立華.  通訊世界. 2017(10)
[4]某SUV怠速車內異響分析[J]. 靳豹,賈艷賓.  噪聲與振動控制. 2015(02)
[5]基于波束成形網(wǎng)陣的聲源定位及影響因素探究[J]. 馮全明,陳智,李冬生.  預應力技術. 2015 (02)
[6]城市智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 陸化普,李瑞敏.  工程研究-跨學科視野中的工程. 2014(01)
[7]一種利用修正牛頓迭代的時差定位算法[J]. 朱國輝,馮大政,李進,周延.  西安電子科技大學學報. 2014(05)
[8]淺談美軍槍聲定位系統(tǒng)裝備建設與發(fā)展[J]. 蘇凱軍.  電腦開發(fā)與應用. 2013(08)
[9]基于傳聲器陣列的改進的PHAT-GCC語音定位算法[J]. 彭迎標,楊尊先,林志賢,郭太良.  電聲技術. 2013(02)
[10]基于雙測量面陣列的波束成形方法研究[J]. 李有哲,張永斌,畢傳興.  合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2012(08)

博士論文
[1]音視頻聯(lián)合說話人定位與跟蹤方法研究[D]. 金乃高.大連理工大學 2008

碩士論文
[1]基于改進的高斯牛頓迭代法的聲源定位及建模仿真研究[D]. 田婧.吉林大學 2016
[2]蒙特卡洛方法及應用[D]. 朱陸陸.華中師范大學 2014
[3]基于STM32的麥克風陣列聲源定位系統(tǒng)的研究[D]. 張芳.燕山大學 2014
[4]基于麥克風陣列的仿人智能機器人聲源定位技術的研究[D]. 趙圣.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[5]基于麥克風陣列的儲罐機器人定位系統(tǒng)設計及算法研究[D]. 繆松華.上海交通大學 2012
[6]基于馬赫波的狙擊手定位算法研究及仿真[D]. 李鵬.北京交通大學 2011



本文編號：3721841