基于粒子濾波的聲源定位跟蹤方法研究.pdf

1、聲源定位與跟蹤技術(shù)作為人機(jī)交互中的重要環(huán)節(jié),在多媒體系統(tǒng)、人機(jī)界面、視頻會議系統(tǒng)以及移動機(jī)器人等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。例如,在視頻會議系統(tǒng)中,聲源的定位和跟蹤可為攝像機(jī)的轉(zhuǎn)向控制提供方向信息;另外,移動機(jī)器人也需要根據(jù)聲源的空間位置進(jìn)行路徑規(guī)劃。而基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位及跟蹤方法具有全方位定位跟蹤能力,且運(yùn)算量較低,目前已成為聲源定位與跟蹤問題的主要解決方案。
　　在實(shí)際的中小型房間環(huán)境中,由于墻壁、地面、桌面的反射作用,使得麥克

2、風(fēng)陣列接收到的語音信號中含有混響成分,還有風(fēng)扇、空調(diào)等發(fā)出的噪聲,都會影響聲源定位與跟蹤系統(tǒng)的性能。
　　為了提高基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位跟蹤技術(shù)的抗噪聲和抗混響能力,本文將粒子濾波(Particle Filtering,PF)算法與聲源定位方法相結(jié)合,對噪聲和混響環(huán)境下的聲源定位跟蹤問題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,主要做了以下工作:
　　1、研究了傳統(tǒng)的聲源定位方法和粒子濾波的基本算法理論。
　　2、在粒子濾波的框架下,采用了

3、兩種基于粒子濾波的聲源定位跟蹤方法對聲源進(jìn)行定位。這兩種方法都是以到達(dá)麥克風(fēng)的語音信號作為觀測信息,不同的是,第一種方法是以廣義互相關(guān)函數(shù)為似然函數(shù)的間接聲源定位方法;第二種方法是通過計(jì)算麥克風(fēng)陣列波束形成器的輸出能量來構(gòu)建似然函數(shù)的直接定位方法。并將這兩種基于粒子濾波的聲源定位跟蹤方法與傳統(tǒng)的聲源定位方法進(jìn)行比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于粒子濾波的聲源定位跟蹤方法的性能優(yōu)于傳統(tǒng)的聲源定位方法。
　　3、使用兩種基于粒子濾波的聲源定位跟蹤