聲源定位系統(tǒng)中的信息采集及預(yù)處理技術(shù)研究.pdf

1、聲源定位技術(shù)是利用聲學(xué)與電子裝置接收并處理聲信號(hào)以確定聲源位置的一種技術(shù)。由于聲音具有不受視線和能見度影響的特性，聲定位技術(shù)作為一種重要的軍事偵查手段，可用于探測(cè)和各種信息搜索，比如反狙擊手裝備、電子哨位、智能雷彈等等。在民用方面，聲源定位系統(tǒng)還廣泛運(yùn)用于電視電話會(huì)議、智能機(jī)器人和語音增強(qiáng)等領(lǐng)域。在真實(shí).聲場(chǎng)環(huán)境下的點(diǎn)聲源定位研究是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的課題，近年來受到越來越多的關(guān)注。
　　 論文針對(duì)聲源定位中的關(guān)鍵技術(shù)之一的信息采集

2、及預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行了研究，主要分為信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)和時(shí)延估計(jì)算法的研究。在信號(hào)采集方面，分析了聲信號(hào)的特點(diǎn)、常用聲傳感器的性能及信號(hào)調(diào)理電路的指標(biāo)，設(shè)計(jì)采用CHZ-402型電容式駐極體傳聲器作為聲傳感器，并據(jù)此設(shè)計(jì)了相應(yīng)的前置放大電路、濾波電路以及主放大電路。在時(shí)延估計(jì)算法方面，介紹了基于相關(guān)分析的時(shí)延估計(jì)算法、基于相位數(shù)據(jù)的時(shí)延估計(jì)算法、基于自適應(yīng)濾波的時(shí)延估計(jì)算法、基于高階譜的時(shí)延估計(jì)算法等幾種主要的時(shí)延估計(jì)算法，在理論推導(dǎo)、仿真比

3、較的基礎(chǔ)上，討論了它們之間的相互關(guān)系。詳細(xì)分析了廣義互相關(guān)時(shí)延估計(jì)(GCC)算法，并闡述了幾種有用的插值過程，同時(shí)利用Matlab進(jìn)行了算法仿真。對(duì)自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)算法原理進(jìn)行分析，討論了滑動(dòng)加窗對(duì)算法速度的影響。最后對(duì)幾種時(shí)延估計(jì)算法的適用條件做了說明，并選擇GCC算法作為后期實(shí)際聲源定位實(shí)驗(yàn)的時(shí)延估計(jì)算法。論文在研究時(shí)延估計(jì)算法Matlab仿真的基礎(chǔ)上，通過搭建試驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)對(duì)實(shí)際聲源目標(biāo)進(jìn)行了時(shí)延估計(jì)實(shí)驗(yàn)并分析了影響時(shí)延估計(jì)精度的因素