恒束寬波束形成在交通定向采樣上的應(yīng)用.pdf

1、波束形成算法在聲納、雷達(dá)和無(wú)線通信系統(tǒng)中是非常重要的。麥克風(fēng)陣列的出現(xiàn)彌補(bǔ)了單個(gè)麥克風(fēng)的一些缺陷，它可以通過(guò)波束形成算法實(shí)現(xiàn)對(duì)聲源的定向和跟蹤，由于該算法涉及到多個(gè)傳感器和頻帶寬度的限制，其實(shí)現(xiàn)可以說(shuō)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。 本論文中介紹了麥克風(fēng)陣列和波束形成算法，從遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)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(shè)計(jì)方法及其實(shí)驗(yàn)效果，我們將已有的幾種算法結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了很好的定向效果。該波束形成器可在寬帶信號(hào)源的環(huán)境

2、下增強(qiáng)期望方向信號(hào)，抑制干擾方向的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的定向測(cè)量。我們利用仿真信號(hào)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，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(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)窄帶信號(hào)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(quán)的方法結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)寬帶信號(hào)和近場(chǎng)寬帶信號(hào)的波束形成。 一般情況下，我們都是利用采用

3、設(shè)備直接對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，對(duì)于信噪比較高的情況，不會(huì)給后來(lái)的信號(hào)處理帶來(lái)不便；但是當(dāng)信噪比較低時(shí)，如果直接對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集，采集得到的信號(hào)與噪聲會(huì)發(fā)生嚴(yán)重混合的現(xiàn)象，后續(xù)對(duì)采集得到的信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的濾波和去噪等過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的估計(jì)或識(shí)別，屬于盲信號(hào)分離或識(shí)別的范疇。對(duì)于盲信號(hào)的識(shí)別和分離雖然目前已經(jīng)有很多成熟的算法，比如ICA等，但是這些算法對(duì)信號(hào)與噪聲的性質(zhì)是有要求和限制的，比如ICA要求信號(hào)中最多能有一個(gè)信號(hào)為高斯分布。

4、 由于麥克風(fēng)陣列具有很好的定向測(cè)量的功能，于是我們將其利用于低信噪比的信號(hào)采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的定向采集。在對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集時(shí)直接去除了來(lái)自其他方向上的噪聲，大大提高了采集后得到信號(hào)的信噪比。 本文最后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們認(rèn)為該方法可以用在背景噪聲較強(qiáng)的信號(hào)采集方面，特別是信號(hào)和噪聲空間分離的情況，它可以增強(qiáng)期望方向信號(hào)，抑制不期望方向信號(hào)。文中信號(hào)的有效頻率范圍為800Hz到3200Hz，相對(duì)帶寬為1．789，在我們所查找及閱