基于麥克風(fēng)陣列的近場(chǎng)多聲源目標(biāo)定位與跟蹤.pdf

1、基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位技術(shù)因設(shè)備智能化的發(fā)展而變得越來越重要，它用于獲得聲源的方向和距離信息。如何在聲源定位的過程中解決自然噪聲、混響、以及聲源隨機(jī)性等因素帶來的問題，是很多相關(guān)研究者關(guān)注的重點(diǎn)。
　　本文以近場(chǎng)聲源傳播模型為研究基礎(chǔ)；以人耳聽覺范圍內(nèi)（20Hz~20kHz）的聲源為研究對(duì)象；以提高聲源定位的準(zhǔn)確性和實(shí)用性為目的展開研究。涉及的研究工作主要有以下幾方面：
　　（1）為實(shí)現(xiàn)多聲源目標(biāo)的實(shí)時(shí)定位，選擇CSP-S

2、RP算法進(jìn)行重點(diǎn)研究。針對(duì)CSP方法噪聲魯棒性差，且難以同時(shí)定位寬-窄帶混合聲源的缺陷，提出對(duì)數(shù)功率峰均比加權(quán)的CSP方法（LPARW-CSP）。LPARW-CSP以多麥克風(fēng)求和功率譜的峰均比為依據(jù)，為傳統(tǒng)CSP引入一個(gè)加權(quán)因子，實(shí)現(xiàn)抑制噪聲頻點(diǎn)幅度并增強(qiáng)有效聲源頻點(diǎn)幅度的效果。為防止單一頻點(diǎn)的過度增強(qiáng)造成對(duì)其它頻點(diǎn)的掩蔽，將峰均比變換到對(duì)數(shù)域。針對(duì)全局SRP搜索運(yùn)算量大的問題，對(duì)近場(chǎng)中的SRP搜索策略進(jìn)行了優(yōu)化。理論研究和實(shí)驗(yàn)表明：L

3、PARW-CSP有效增強(qiáng)了算法在強(qiáng)噪聲中的估計(jì)精度，無論對(duì)窄帶單音還是寬帶語音都能準(zhǔn)確定位。優(yōu)化的近場(chǎng)SRP搜索策略相比全局搜索成倍地縮減了運(yùn)算量，便于算法的實(shí)時(shí)處理。
　　（2）在粒子濾波理論框架下，對(duì)聲源的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行濾波跟蹤?；诩?lì)-阻尼模型建立符合聲源運(yùn)動(dòng)特性的狀態(tài)方程，以LPARW-CSP結(jié)合帶有門限判決的SRP搜索得到聲源位置的觀測(cè)數(shù)據(jù)，并使用高斯分布的采樣密度函數(shù)和似然函數(shù)對(duì)聲源位置的后驗(yàn)概率密度進(jìn)行重要性采樣。提