恒束寬波束形成在交通定向采樣上的應用.pdf

1、波束形成算法在聲納、雷達和無線通信系統(tǒng)中是非常重要的。麥克風陣列的出現(xiàn)彌補了單個麥克風的一些缺陷，它可以通過波束形成算法實現(xiàn)對聲源的定向和跟蹤，由于該算法涉及到多個傳感器和頻帶寬度的限制，其實現(xiàn)可以說是一個很大的挑戰(zhàn)。 本論文中介紹了麥克風陣列和波束形成算法，從遠場和近場兩種情況分析和討論了寬帶恒束寬波束形成器的基本理論、設計方法及其實驗效果，我們將已有的幾種算法結合在一起，實現(xiàn)了很好的定向效果。該波束形成器可在寬帶信號源的環(huán)境

2、下增強期望方向信號，抑制干擾方向的信號，從而實現(xiàn)對信號的定向測量。我們利用仿真信號進行了仿真實驗，效果很好。 目前所提出的波束形成算法有很多，但是大多數(shù)都是針對于遠場窄帶信號的波束形成。本論文中將現(xiàn)有的MVDR（theminimumvariancedistortion—lessresponse）波束形成算法，空間重采樣法和總體加權的方法結合起來，實現(xiàn)了對遠場寬帶信號和近場寬帶信號的波束形成。 一般情況下，我們都是利用采用

3、設備直接對信號進行采樣，對于信噪比較高的情況，不會給后來的信號處理帶來不便；但是當信噪比較低時，如果直接對信號進行采集，采集得到的信號與噪聲會發(fā)生嚴重混合的現(xiàn)象，后續(xù)對采集得到的信號進行處理時要經過復雜的濾波和去噪等過程，實現(xiàn)對信號的估計或識別，屬于盲信號分離或識別的范疇。對于盲信號的識別和分離雖然目前已經有很多成熟的算法，比如ICA等，但是這些算法對信號與噪聲的性質是有要求和限制的，比如ICA要求信號中最多能有一個信號為高斯分布。

4、 由于麥克風陣列具有很好的定向測量的功能，于是我們將其利用于低信噪比的信號采集，實現(xiàn)對信號的定向采集。在對信號進行采集時直接去除了來自其他方向上的噪聲，大大提高了采集后得到信號的信噪比。 本文最后通過仿真實驗結果，我們認為該方法可以用在背景噪聲較強的信號采集方面，特別是信號和噪聲空間分離的情況，它可以增強期望方向信號，抑制不期望方向信號。文中信號的有效頻率范圍為800Hz到3200Hz，相對帶寬為1．789，在我們所查找及閱