基于TDOA算法的四麥克風(fēng)陣列三維聲源定位研究.pdf

1、智能服務(wù)機(jī)器人是在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下為人類提供必要服務(wù)的多種高技術(shù)集成的智能化裝備，具有多種功能，其中聽覺就是重要標(biāo)志之一，是機(jī)器與人以及環(huán)境之間重要的交互手段。在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，聽覺可以實(shí)現(xiàn)360°的“聽覺場(chǎng)景”，它可以搜索到不在可視范圍內(nèi)的聲源目標(biāo)。也就是說(shuō)，聽覺能夠搜索定位出由于物體遮擋而產(chǎn)生模糊的目標(biāo)，或者位于轉(zhuǎn)角處的聲源目標(biāo)。雖然，相較于視覺，對(duì)它的研究依然處在前期階段。但是，近些年來(lái)對(duì)聽覺的研究已經(jīng)成為一個(gè)重要課題，基于聽覺的聲源定位

2、更是一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。
　　基于聽覺的聲源定位，即由麥克風(fēng)陣列拾取語(yǔ)音信號(hào)，繼而通過(guò)對(duì)信號(hào)的處理，進(jìn)一步確定聲源的位置，這在語(yǔ)音信號(hào)處理領(lǐng)域已是一個(gè)研究熱點(diǎn)，具有重要應(yīng)用前景和實(shí)際意義。本論文學(xué)習(xí)研究基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位技術(shù)的原理及特點(diǎn)，主要進(jìn)行了以幾方面的下工作:
　　首先，對(duì)采用麥克風(fēng)陣列進(jìn)行聲源定位的研究現(xiàn)狀以及定位原理進(jìn)行了總體概述，論述了基于麥克風(fēng)陣列聲源定位的三大技術(shù)，并總結(jié)了在定位過(guò)程中所遇到的難點(diǎn)，主要介

3、紹研究了基于到達(dá)時(shí)間延時(shí)的定位技術(shù)。
　　其次，基于到達(dá)時(shí)間延時(shí)的定位算法很多，本文對(duì)其中的廣義互相關(guān)算法進(jìn)行了研究，針對(duì)定位過(guò)程中存在的噪聲影響，提出了一種改進(jìn)的互功率譜相位加權(quán)算法。該算法運(yùn)算量少，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，在強(qiáng)噪聲環(huán)境下該算法具有較好的定位性能。
　　最后，本論文以LabVIEW軟件為開發(fā)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)北京雙諾公司的MP420采集卡，設(shè)計(jì)采集程序?qū)崿F(xiàn)實(shí)際環(huán)境中語(yǔ)音信號(hào)實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ)。利用Matlab軟件對(duì)采集到的數(shù)據(jù)結(jié)合本