一种基于非均匀线性麦克风阵列的窄带声源定向方法及系统

提出了一种基于窄带信号相位时延估计的信号定位方法,通过非均匀线性阵列的布放,解决增大阵元孔径带来的相位卷绕问题,提高定位精度。提出了非均匀线性布阵方式情况下,修正卷绕量计算延时量的估计算法,并给出了非均匀阵列间距需要满足的条件。此方法提高了定位可用基阵孔径,与一般均匀间隔线性阵列相比,大大减少了同孔径下所需的阵元个数,从而降低了对后续信号处理设备的需求。构建了定位系统并进行实际测试。实验表明,所提方法有效地提高了在开放空间中对窄带声源的定位精度。

矢量水听器的源定向理论及其定向误差分析

论述利用矢量水听器进行源定向的3种理论和方法:质点振速法、平均声强法和互谱声强法,从互谱声强法出发分析了影响矢量水听器定向精度的因素,并对上述影响进行了计算机仿真和定量分析.计算机仿真和分析结果表明矢量水听器定向精度主要与源信号的信噪比和入射角度以及测量系统各通道幅相频不一致性有关.计算机仿真和定量分析结果对矢量水听器的工程应用具有重要指导意义.

基于BP神经网络的正四面体阵列声源定向研究

针对利用正四面体麦克风阵列获取的时延值实现目标声源跟踪这个问题,提出了一种基于BP神经网络的声源定向方法。设计了一个含有双隐层的BP神经网络,使用Matlab神经网络工具箱进行仿真实验,证明可以实现远场和近场的声源定向,进而进行声源跟踪,有较高的实用性。

混响环境中突发声源定向方法及性能

针对突发性声源在混响条件下的定向技术进行了研究。基于传统广义互相关时延估计的定向方法,通过对互相关函数计算结果进行判别与约束、对数据帧采用滑动方式、对时延估计结果进行能量加权选举等措施,有效提高了声源定向结果的稳定性。实验结果表明,改进的算法在混响条件下能有效地对突发性声源进行可靠定向,可用于对枪声、爆炸声等突发性信号进行精确定向和定位。

声强向量法对声源定向的理论和实验研究

文章应用的双传声器声强探头CM 2 0 2和与之配套的传声器 ,自行设计了 1个声强探头支撑架 ,使之可以把声强探头转动到空间笛卡儿坐标系的 3个互相垂直的方向 ,并且它们的几何中心保持不变 ,这样就可以测量平稳声场中 1点的声强矢量的 3个分量 ,由此就能对声源进行定向。在半消声室中应用这套实验装置对声源进行了定向研究 ,并探讨了各种误差因素与定向精度的关系。

声压梯度法对声源定向的理论和实验研究

应用双传声器探头 CM- 2 0 2和与之配套的传声器 ,自行设计了一个声探头支撑架 ,使之可以把声探头转动到空间笛卡儿坐标系的 3个互相垂直的方向 ,并且它们的几何中心保持不变 ,这样就可以测量平稳声场中一点的质点振动速度矢量的 3个分量 ,由此就能对声源进行定向。应用这一套实验装置在半消声室对声源进行了定向研究 ,并探讨了随机噪声干扰误差对定向精度的影响。

基于麦克风阵列的声源定向时延估计的研究

近年来随着传感器技术不断发展和语音信号定向处理技术的不断研究,应用在这种领域的技术以及应用也在逐渐进入人们的视野,比如语音定位、语音跟踪系统等,更是被广泛的应用于军用和民用领域,比如会议说话人的定位以及在战地勘探方面等,这都为语音信号处理等领域的技术发展提供了极大的推动。所以,研究探索技术的工程实践应用这方面的技术,对推动语音信号等处理理论发展和相关技术的成果,有着非常重大的意义。文章着重介绍了语音定向的相关算法与研究,主要探究了延时估计。延时估计是利用麦克风阵列解决宽带语音的信号的技术之关键,更是通过麦克风阵列进行声音源定向方法中最常用的一种。

基于DSP的声源定向系统设计

介绍一种基于TMS320F2812处理器的声源定向系统,在Code Composer Studio 5.5集成环境上实现开发设计。声源定向软件系统包含声音信号采集、声音信号预处理和声源定向三个主要模块。声源定向采用基于平面四元十字阵列的广义互相关时延和测向交叉定向算法,通过获取声源目标中相对于系统中传感器节点的方向信息和各个阵列节点的坐标信息,实现目标声源的方位估计。该设计通过广义互相关时延和测向交叉定向算法,分别获得方向角与方位角的信息,然后发送至微控制器进行定向。系统实验结果分析表明,该设计在信噪比较高的情况下,系统整体定向性能较稳定,精度较高。

基于高阶谱的声压梯度声源定向

声压梯度法用于声源的定向是一种新方法。该法对声源定向既存在系统误差 (确定性误差 ) ,又存在随机误差。本文研究了在高斯随机干扰噪声下 ,非高斯信号声源的基于高阶谱的随机误差消除方法 ,应用高阶谱对高斯噪声的不敏感性 ,由此可以消除高斯噪声的影响。

基于源定向中继的机会网络编码的研究与实现

将源定向中继的思想与机会网络编码结合起来,定义了蝶形结构和链状结构的机会网络编码,并提出一种新的环形结构,大大地降低了网络编码的实现难度,从而使网络编码在无线环境下的应用成了现实。在NS2平台上的仿真结果表明,进行机会网络编码后,吞吐量明显提高,同时具有高能量效率。

基于神经网络的四元球面阵空间声源定向系统

针对移动机器人的目标声源定向问题,应用四元球面麦克风阵列建立了一套空间声源定向系统。为了解决通过阵列的时延值预测出目标声源方向的问题,提出了神经网络算法,并设计了双隐层BP神经网络。通过Matlab仿真验证了该网络可以实现近场和远场的声源定向,并在机器人本体上进行了实验测试,证明了该系统的实用性。

利用残差网络分析普氏蹄蝠耳朵对恒频声源定向的影响

为研究恒频蝙蝠耳朵与空间定位的关系,利用深度学习算法和仿蝙蝠静态双耳接收器,分析蝙蝠耳朵对恒频声源定向的影响。首先根据普氏蹄蝠耳朵模型设计不同双耳夹角和间距的仿生双耳接收器,并从多个空间方位采集声源发射的不同频率的恒频声呐信号,然后提取双耳同步采集信号的时频图并归一化作为输入特征,最后利用残差网络实现声源定向。实验结果表明,静态双耳接收器对恒频声源的定向误差平均值基本保持在3.5°以下,但高于动态单耳接收器的定向误差;定向精度与声源频率及声源所在空间方位有关,声源位于接收器水平方向±30°范围内时,定向精度相对较高;双耳夹角和间距也会影响定向精度,且前者影响较为显著。

室内机器人的声源定向系统设计

针对室内移动机器人的声源定向的问题,利用拾音器阵列建立了一套基于DSP的声源定向系统。系统采用广义互相关算法计算声波到达拾音器阵列的时间差,然后基于时间差和三维声源定向模型来估算声源方向。通过对比多次实验,选择了适合硬件平台和室内环境的理论算法,保证了实用性。定向结果被验证是准确可靠的,误差被控制在可接受范围内。

基于麦克风阵列的声源定向教学实验系统设计

定向实验是帮助雷达、声纳、通信专业的学生理解波束形成、目标定向等概念的重要手段。现有的实验往往需要在消声水池、微波暗室等大型实验室内进行,设备昂贵、场地有限,不适宜为广大初学者开设实验。基于廉价的麦克风阵列设计实现了一套空气声源定向实验系统,它用PC机采集卡采集信号,以步进电机、激光笔进行目标指示,并用Matlab GUI编制了软件系统图形化界面和多种阵列处理算法。实验系统测试结果表明,该系统对宽带语音声源具有时域频谱分析和空域波束定向的能力,在单目标定向时具有较高的精度和稳定度,在多目标定向时也有一定的分辨能力。

浅谈陕西师范大学非西藏生源定向西藏生

为探索藏汉教育理念差异、寻找互补性的融合点、促进内地非西藏生源定向西藏师范生生更好适应西藏教育,本研究以陕西师范大学非西藏生源免费师范生为例,通过问卷调查法和实地访谈法进行调查研究。调查发现陕西师范大学定向西藏生总体对国家定向生这一政策及自我职业选择基本满意,西藏当地社会各界对此也表示支持。但定向西藏生仍需增强自身素养,加强对西藏的了解,并不断学习新的知识与教学技能,结合西藏实际开展教学活动;西藏当地各界也应排除过度忧虑,加强教育重要性的认识,并增强对内地定西西藏师范生的信心,携手共建西藏教育事业的辉煌篇章。

麦克风阵列MUSIC算法声源定向的仿真分析

在运用DOA方法估计声源方位时,麦克风阵列的结构参数,对波达方向估计有着至关重要的影响作用。文章采用DOA方法中的经典MUSIC算法,在MATLAB仿真软件上通过改变阵列结构参数,对麦克风阵列多声源定位进行仿真,判断所选择的参数是否更有利于从空间图谱中读取波达方向,并讨论阵列结构参数的改变对波达方向估计性能的影响。仿真结果表明,合适的麦克风阵列参数的选取有利于获得较高精度的波达方向估计。

浅谈单耳植入人工耳蜗儿童声源定向存在的问题及解决办法

目的探讨单耳植入人工耳蜗儿童声源定向的问题及解决方案。方法选择58名单侧人工耳蜗植入听障儿童进行不同距离、不同声音(自然声、熟悉的人、陌生人)的声源定位测试与听能情况分析,并提出相应对策。结果被试对近距离自然声、熟悉人声音可以准确定位,对近距离陌生人的声音定位较好,远距离自然声、熟悉人、陌生人的声音定位较为困难。结论单耳植入人工耳蜗儿童声源定向能力弱于双耳配戴助听辅具儿童,应尽量选择双耳配戴助听辅具,并进行长期的听觉言语康复训练。

基于频域Bark子带的声源定向方法

传统子带波束扫描方法在处理语音信号时存在定向精度有限、计算复杂度高以及低信噪比情况下算法易失效的问题,因此在充分考虑语音信号频域特性的基础上,提出了一种基于频域Bark子带的波束扫描声源定向方法。该方法建立宽带麦克风阵列信号处理模型,根据人耳耳蜗对声信号的分频特性,利用Bark子带进行非均匀频点选取,并通过Capon平均空间谱搜索来确定声源方向。计算机仿真表明,所提方法相较于传统方法性能更好。

基于TMS320DM642声源定向技术研究

文章提出一种基于麦克风阵列的声源定向方法。该方法首先用一个传声器阵列获取声源信号，然后用时延估计方法计算声音到不同传声器的时间延迟，最后利用时延计算出声源方位。实验结果表明，该方法是一种定向精度高、运算量较小的声源定向方法。

基于Zynq和蜜蜂进化遗传算法的声源实时定向系统

针对声源定向系统利用多重信号分类(MUSIC)算法测向时存在精准度高,但实时性偏低的问题,基于Zynq平台和蜜蜂进化遗传算法(BEGA),设计了一款软硬件协同工作的声源实时定向系统。系统利用MEMS麦克风均匀圆阵和Zynq采集和传输声源数据,并引入BEGA提升MUSIC算法搜索谱峰的速度。实验表明,硬件平台具有不掉帧、延迟低的优良性能,同时数据处理单元利用BEGA大幅缩短了谱峰搜索的时间,并且具备精准的定向性能。因此,该系统满足实时性要求,也保留了MUSIC算法精准度高的优点。