畢業設計論文基于麥克風陣列的聲源定位技術畢業設計說明書基于麥克風陣列的聲源定位技學生姓名： 學號學院：專 業：指導教師：2012年6基于麥克風陣列的聲源定位技摘 要BasedonMicrophoneArraySoundSourceLocalizationResearchAbstractSoundsourcepositioningtechnologyistousethemicrophonetopickupvoicesignals,anddigitalsignalprocessingtechnologyusedfortheiranalysisandprocessing,Thenidentifyandtrackthespatiallocationofsoundsource.Acousticsourcelocalizationtechniqueshaveaofimportantusesinvideoconferencing,speechrecognitionandspeakeridentification,targets’directionfinding,andbiomedicaldevicesforthehearingimpaired.Thepickuprangeoftraditionalsinglemicrophoneislimited,thesignalqualitypickedupisnothigh,thenavoiceprocessingmethodswiththemicrophonearrayhasbeenproposed.Itbeelectronicallyaimedtoprovideahigh-qualitysignalfromdesiredsourcelocalizationanddoesnotrequirephysicalmovementtoalterthesemicrophones’directionofreception.Microphonearrayhasthefunctionsofde-noising,soundsourcelocalizationandtrackingfunctions,whichgreatlyimprovedthequalityofvoicesignalprocessing.Thearticlediscussessomeissuesofsoundsourcelocalizationbasedonmicrophonearray,Onthebasis，itstudiesafourelementarray,fiveelementarrayandanmultiplearraypositioningalgorithm,thenthepositioningprecisionisanalyzed.Derivedsomefactorsoftheandelevationangletargetsthetargetrangeoftheestimationprecisionaffectedandpositioningequation.AndthroughMATLABsimulationsoftwareforitspositioningaccuracyofsimulation.finally，basedonfouryuan,fiveyuanofarray,usingtheleastsquaremethod,themultiplearraylocalizationwerecalculated.Throughthecontrastofthetargetvalueandsetvalue,multiplearraypositioningaccuracyisanalyzed,andtheofdiversearraytargetpositioning.Keywords:MicrophoneArray,SoundSourceLocalization,TimePositioningprecision, rootmeansquareerror目 錄引言 1研究背景和意義1聲源定位技術的研究現狀及發展 0>. 研究歷史和現狀1. 發展趨勢 2麥克風聲源定位技術3本文所要研究的內容4聲學理論基礎知識52.1空氣的物理特性52.2聲波的物理特性58聲源定位原理 91011時延估計算法概述 11基于時延估計的聲源定位的研究分析11. 四元陣列定位算法12. 五元陣列定位算法15四元陣列的定位精度分析及其仿真 15. 方位角精度分析及仿真17. 俯仰角精度分析及仿真19. 距離估計精度分析及仿真 21五元陣列的定位精度分析及其仿真 23. 方位角精度分析及仿真23. 俯仰角精度分析及仿真25. 距離估計精度分析及仿真 2628多元麥克風陣列聲源定位分析2929最小二乘法求聲源位置 30定位精度分析 31結果及計算分析324.4 333434本文的不足之處及后續工作展望參考文獻 36致 謝38引言研究背景和意義手去接聽，車載免提應運而生[1]。然而，當車中坐有多個說話人時，語步抑制除說話人以外的其他方向的噪聲，使得助聽器話音更加清晰。聲源的定位在各個領域都有著廣泛的應用，尤其是利用傳聲器陣列的方法在 會議視頻會議可視 等系統中控制攝像頭和傳聲器陣列波束方向對準正在說話的人，發揮了強大的功能。早在20世紀七八十年代，聲源定位系統就開始被廣泛地研究用于聲源定位的傳聲器陣列具有很強的空間選擇性不需要移動傳聲器就可以獲得移動目標的聲音信號并且能夠在一定范圍內實現聲源的自適應檢測、定位及跟蹤。這種聲源定位技術主要可以分成3類:第一類是基于最大輸出功率的可控波束形成技術當傳聲器陣列探測到信號時對各路信號進行加權求和形成波束直到得到具有最大輸出功率的波束為止第二類是高分辨率譜估計技術這類技術需要利用傳聲器陣列所獲取的信號計算空間譜的相關矩陣，運算量大，定位不準確，在實際操作過程中很少采用；第三類是基于聲達間差timedifference