本文關(guān)鍵詞：基于聲源定位的止鼾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 聲源定位 止鼾系統(tǒng) 寬帶語音信號(hào) 子空間法模式識(shí)別

【摘要】：聲源定位技術(shù)是現(xiàn)代科技領(lǐng)域重要的研究?jī)?nèi)容。它在軍事、無線通信、人機(jī)交互等系統(tǒng)中有著舉足輕重的地位。該技術(shù)是通過麥克風(fēng)陣列拾取信號(hào),并對(duì)拾取信號(hào)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行預(yù)處理、端點(diǎn)檢測(cè)、濾除噪聲等一系列操作后,根據(jù)聲源定位算法來獲得信號(hào)的位置估計(jì)。本文研究的是基于聲源定位技術(shù)的止鼾系統(tǒng)。由于人們對(duì)健康的重視程度日益增加,提出了一種安全無痛苦的止鼾方法。通過聲源定位技術(shù)確定鼾聲信號(hào)位置,根據(jù)信號(hào)方位用單片機(jī)控制電路,將對(duì)應(yīng)位置氣泵充氣,使止鼾枕產(chǎn)生斜坡促使人翻身,從而達(dá)到止鼾的目的。本文首先介紹了聲源定位技術(shù)的相關(guān)背景及語音信號(hào)基礎(chǔ)理論,這些是對(duì)后續(xù)鼾聲信號(hào)進(jìn)行分析的重要前提。然后介紹了子空間類相關(guān)定位算法,包括經(jīng)典MUSIC(Multiple Signal Classification)算法,以及在此算法基礎(chǔ)上發(fā)展而來的適用于寬帶信號(hào)定位的ISM(Incoherent Signal-subspace Method)算法和改進(jìn)的ISM算法。由于鼾聲信號(hào)是一種寬帶語音信號(hào),通過ISM算法和兩種改進(jìn)后的ISM算法位置估計(jì)效果的對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明:不僅改進(jìn)的ISM算法計(jì)算量小,節(jié)省系統(tǒng)開銷。同時(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了本文提出的MISM算法可以更準(zhǔn)確的對(duì)寬帶語音信號(hào)進(jìn)行位置估計(jì)。最后,介紹了硬件相關(guān)基礎(chǔ)理論及對(duì)止鼾的具體實(shí)現(xiàn)方法,通過軟件與硬件的相互配合形成完整的止鼾系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：聲源定位 止鼾系統(tǒng) 寬帶語音信號(hào) 子空間法模式識(shí)別
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN912.3;R766
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況10-14
• 1.2.1 麥克風(fēng)陣列10-11
• 1.2.2 聲源定位技術(shù)11-14
• 1.2.3 止鼾方法14
• 1.3 論文的工作安排14-16
• 第2章 聲源定位技術(shù)的語音理論基礎(chǔ)16-28
• 2.1 鼾聲信號(hào)的時(shí)頻特性16-18
• 2.2 鼾聲信號(hào)的預(yù)處理18-23
• 2.2.1 鼾聲信號(hào)的取樣和量化18
• 2.2.2 加窗與分幀18-20
• 2.2.3 鼾聲信號(hào)的端點(diǎn)檢測(cè)20-22
• 2.2.4 小波降噪22-23
• 2.3 陣列信號(hào)處理模型23-27
• 2.3.1 寬帶信號(hào)處理模型24-25
• 2.3.2 麥克風(fēng)陣列拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 基于子空間的寬帶聲源定位算法28-52
• 3.1 聲源定位系統(tǒng)28-29
• 3.2 子空間類聲源定位算法29-45
• 3.2.1 鼾聲信號(hào)的近場(chǎng)數(shù)字模型29-32
• 3.2.2 子空間相關(guān)基礎(chǔ)理論32-33
• 3.2.3 經(jīng)典的MUSIC算法33-37
• 3.2.4 優(yōu)化的MUSIC算法37-38
• 3.2.5 ISM算法38-40
• 3.2.6 改進(jìn)的ISM算法（NISM）40-43
• 3.2.7 基于優(yōu)化MUSIC的改進(jìn)ISM算法（MISM）43-45
• 3.3 寬帶聲源定位實(shí)驗(yàn)45-51
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境45-46
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果分析46-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第4章 止鼾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)52-63
• 4.1 止鼾系統(tǒng)的工作原理52-54
• 4.2 軟件系統(tǒng)54-58
• 4.2.1 鼾聲識(shí)別概述55
• 4.2.2 子空間類模式識(shí)別55-58
• 4.3 硬件系統(tǒng)58-62
• 4.3.1 鼾聲信號(hào)的采集與檢測(cè)58-59
• 4.3.2 A/D轉(zhuǎn)換59-60
• 4.3.3 硬件電路的總體設(shè)計(jì)60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 致謝71

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 應(yīng)麗美;張瑛;程麗娟;王付言;聶云智;徐存來;梅婷婷;錢小棋;沈燕;樊蓓瓊;狄海波;;不同聲音刺激對(duì)嚴(yán)重意識(shí)障礙患者聲源定位評(píng)分的影響[J];健康研究;2012年05期

2 劉錦峰;王寧宇;;低頻音聲源定位的內(nèi)部延遲機(jī)制研究進(jìn)展[J];生理科學(xué)進(jìn)展;2009年03期

3 朱利紅;王寧宇;張旭;徐先發(fā);全海英;程凱;;聲源定位儀的研制與應(yīng)用[J];中國(guó)耳鼻咽喉頭頸外科;2007年05期

4 馮雪飛;齊娜;;頭部官能結(jié)構(gòu)對(duì)HRTF的影響及主觀驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)[J];聲學(xué)技術(shù);2013年01期

5 ;[J];;年期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 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 前1條

1 李函;人是如何定位聲源的？[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 前10條

1 王子騰;高速車輛的聲源定量識(shí)別方法[D];清華大學(xué);2014年

2 丁浩;可識(shí)別聲源深度的三維聲聚焦波束形成方法研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

3 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

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

5 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

6 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

7 張承云;虛擬聽覺環(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

8 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

9 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

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

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 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 劉慧珠;基于麥克風(fēng)陣列的聲源方位估計(jì)算法研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 薛偉誠(chéng);鋸齒尾緣翼型降噪實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所);2015年

4 肖駿;基于麥克風(fēng)陣列的實(shí)時(shí)聲源定位技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2015年

5 劉茜茜;基于人耳聽覺系統(tǒng)的盲聲源分離方法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

6 李揚(yáng);基于小型麥克風(fēng)陣列的聲源定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

7 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

8 仲維燦;不確定性條件下機(jī)器人聲源定位模型研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

9 楊博元;傳感器聲源目標(biāo)定位算法研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2013年

10 徐亦達(dá);時(shí)變海洋聲速剖面移動(dòng)聲源反演方法研究[D];浙江大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：981034