基于ICA的陣列聲源定位MUSIC算法研究及仿真.pdf

1、空間譜估計(jì)是陣列信號(hào)處理的一個(gè)重要研究方向，尤其對(duì)信號(hào)波達(dá)方向(DOA)的估計(jì)是空間譜估計(jì)研究的主題，在雷達(dá)、聲納和通信等眾多領(lǐng)域有著極為廣闊的應(yīng)用前景。聲源定位是陣列信號(hào)處理的主要任務(wù)之一，是實(shí)現(xiàn)空間濾波的基礎(chǔ)，在一定條件下如何實(shí)現(xiàn)聲源任意定位具有重要的研究?jī)r(jià)值。 獨(dú)立分量分析(ICA)是一種從多維統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中尋找獨(dú)立分量的方法，在源信號(hào)和混合信道未知的情況下來(lái)提取獨(dú)立分量。利用ICA這一盲分離技術(shù)估計(jì)出混合矩陣和源信號(hào)，在未知

2、通道特性和陣列流型等情況下就能估計(jì)波達(dá)方向，具有潛在的工程實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。 論文主要工作如下： 1.在分析陣列信號(hào)處理的理論基礎(chǔ)上，針對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的聲源特性，研究麥克風(fēng)陣列信號(hào)處理的拓樸結(jié)構(gòu)和信號(hào)模型。 2.討論了陣列信號(hào)處理DOA估計(jì)的算法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真對(duì)基本的幾種算法進(jìn)行了分析和比較，驗(yàn)證了經(jīng)典MUSIC算法的優(yōu)越性。在傳統(tǒng)的陣列信號(hào)處理DOA估計(jì)MUSIC算法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)算法改進(jìn)，得到適合語(yǔ)音

3、信號(hào)特性的麥克風(fēng)陣列聲源定位MUSIC算法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了聲源方位估計(jì)效果。 3.對(duì)獨(dú)立分量分析在陣列聲源定位的應(yīng)用進(jìn)行了研究，如何將獨(dú)立分量分析應(yīng)用在陣列信號(hào)處理中，尤其是ICA應(yīng)用于波達(dá)方向估計(jì)是本文研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。利用ICA中獨(dú)立矢量基的投影關(guān)系對(duì)陣列波達(dá)方向估計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行了分析研究，獲得對(duì)陣列信號(hào)的方位角估計(jì)。 4.從背景噪聲中估計(jì)信號(hào)的方位，需要解決的是陣列對(duì)信號(hào)的分辨能力問(wèn)題，而波達(dá)方向盲估計(jì)不需要陣列校驗(yàn)