基于改进可控响应功率算法的混合定位算法

针对相位变换加权可控响应功率算法(SRP-PHAT)在噪声和混响增大时定位性能下降以及运算量大的问题,提出了一种基于改进可控响应功率算法的混合定位算法。首先利用五元十字形阵进行几何定位,得到粗略的定位结果,然后利用引入基于倒谱预滤波的二次互相关算法改进后的可控响应功率算法,在此定位结果的基础上进行精确的二次定位,通过双步定位提高其定位速度。仿真结果表明:混合定位算法在抗混响和抗噪声的能力上要优于几何定位算法和SRPPHAT算法,并且提高了可控响应功率算法的定位速度。

基于混沌人工蜂群优化的声源定位算法

针对传统可控响应功率和相位变换(SRP-PHAT)的声源定位算法计算量大、实时性差等问题,提出了一种基于混沌人工蜂群优化的SRP-PHAT声源定位算法。该算法将阵列的波束输出功率作为目标代价函数,建立声源定位数学模型,利用混沌的全局覆盖性和人工蜂群算法的收敛速度快、鲁棒性强等特点,实现了声源的三维精确定位。实验结果表明,该算法计算量小、定位精度高,能满足实际系统的定位需求。

一种改进的联合SRP-PHAT语音定位算法

提出了一种基于正交直线麦克风阵列的分级搜索SRP-PHAT(可控响应功率-相位加权)语音定位算法.利用正交直线麦克风阵列将二维搜索空间缩减为2个一维空间以减少计算量,并联合使用四叉树由粗到细的分级搜索(hierarchical search)策略分别在一维空间中搜索声源位置.通过Matlab对联合算法进行了仿真,实现了声源定位,并与传统的全搜索SRP-PHAT算法和改进前的基于正交直线麦克风阵列的加速SRP-PHAT算法进行比较分析.实验与仿真结果显示:该联合算法大大减少了计算量和定位时间,能准确定位声源位置.

基于频率信噪比加权的麦克风阵列声源定位算法

为了提高噪声和混响环境下麦克风阵列的声源定位算法性能,提出了一种基于频率信噪比加权的可控响应功率定位算法。该算法首先根据每帧阵列信号的频域协方差矩阵估计每个频率的信噪比;然后通过激活函数将频率信噪比映射为加权值,并修正传统的相位变换可控响应功率计算公式;最后利用修正公式计算每个候选位置的可控响应功率值,通过搜索可控响应功率的最大值实现声源定位。该算法无需噪声先验信息,根据实时估计的频率信噪比自适应地调整各频率分量对可控响应功率的贡献。仿真环境和实际环境测试结果表明,与传统的相位变换可控响应功率算法、维纳预滤波波束形成算法相比,在噪声和混响的复杂声学环境下,本文算法的定位正确率更高,均方根误差更小,对噪声的鲁棒性更强。

分布式圆阵空间宽带声源定位方法

为提高空间声源定位精度、减少计算量、提高噪声鲁棒性,提出了一种高精度的分布式圆阵空间声源定位方法。该方法首先将声信号通过聚焦矩阵转换成窄带信号,再利用空间谱及其相位信息的群延迟函数乘积消除无关伪峰,得到高精度声源波达方向估计。然后借助于区域质心在三维坐标系的各投影面分别建立粗略信号源区域。最后结合联合可控响应功率相位,进行区域收缩,得到粗略收缩区域,并将互功率谱最大点作为声源定位估计。该方法利用群延迟函数提高了空间谱信息利用率,得到高精度波达方向估计,增强了初始区域的可靠性;区域质心收缩和可控响应功率相位联合应用,可快速锁定声源位置,降低搜索的复杂度。另外分布式阵列的大孔径、对子阵位置变化不敏感的特性增强了该方法对噪声的鲁棒性。仿真实验验证了该算法能实现高精度声源定位。

改进的四元声阵列云爆引信炸点定位方法

针对云爆弹(FAE)引信炸点位置监测易受燃料云团干扰的问题,提出一种改进可控响应功率相位变换法(SRP-PHAT)的云爆引信炸点定位方法。通过建立四元声阵列定位模型,进行目标声源与声阵列的方位和时延计算,进而融合四元声阵列各节点数据得到的炸点坐标。仿真结果表明,提出的改进SRP-PHAT方法相比SRP、SRP-PHAT定位方法有效提高了定位测向和抗干扰能力。结合云爆引信动态炸点声源定位试验,结果表明60 m处的炸点定位精度达到1 m左右,相比SRP-PHAT的静态定位,该方法具备动态定位能力并且定位精度提高了15%,对云爆引信在云团干扰下的炸点定位提供了技术支撑。

基于声成像技术的GIS击穿放电点定位方法

针对常规检测方法在气体绝缘组合电器击穿点定位的局限性,采用基于波束形成的声成像技术对GIS击穿放电点进行定位。通过研究可控响应功率的波束形成技术,利用互相关函数进行延时估计,并结合相位加权算法进行滤波处理,从而得到了一种具有更强抗噪性和抗混响能力的击穿点定位方法。实验结果表明,所提方法对GIS击穿点的综合定位误差约为4.79%,具有更高的鲁棒性。在放电点位置和传感器位置发生变化的情况下,该方法的平均定位误差约为4.57%,定位精度高于95%。