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电声基础0 @无@响t匡0 @ *** @t⑨树@⑨周体@文本通道号:1002-8684(200 7) 12—0004—03种平面麦克风阵列位于定位的声源研究林继伟,欧阳青。李辉(海军工程大学船舶与动力工程学院,湖北武汉43003 3)论文·【摘要】声源在空域中的定位主要是通过麦克风阵列到达时间差(TDOA)技术,为避免阵列本身的精度对测量和复杂计算的影响,提出了一种方便的平面十字形麦克风阵列模型yabobet ,并将其应用分析了声源定位TDOA技术和三维空间模型,给出了定位算法和误差公式,说明了该模型在构造和计算上的优势,尽管该系统仍需进一步完善。准确度高,实用性强具有无源定位方法和阵列构造的应用价值,在各种阵列技术领域具有广阔的应用前景。关键词:声源定位;声源定位麦克风阵列;到达的时差[中文图书馆分类号] TN912 [文件标识码]使用平面麦克风阵列研究Haft-aerialacousticSource位置LINJi-wei,OU-YANGQing,LIHui(NavalArchitectureandPower,NavalUniversityofofEngineering,Wuhanimploussourcelocation,Wuhan 430033,China)为了避免重复的计算,为了避免重复计算,提出了具有简单和直接结构的跨麦克风阵列模型,并提出了位置算术和误差公式的建议。TDOA 1引言声学被动定位包括被动测向和被动测距,这是声学被动预警系统的重要组成部分。受许多因素的影响,例如环境干扰和系统错误[1]。

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麦克风阵列声源定位是空间声源定位的主要技术之一。麦克风阵列声源定位方法主要分为三类。第一种是基于最大输出功率的受控波束成形(steeredbeamf0rn1er)技术,该技术对麦克风阵列接收的信号进行滤波和加权,然后直接控制麦克风阵列的波束指向最大输出功率的方向。第二种类型基于高分辨率频谱估计技术,该技术通过求解麦克风阵列接收的信号之间的相关矩阵来确定声源方向。第三种是基于到达时间差(TDOA)技术的,该技术使用声音到麦克风在不同位置的时间差来确定声源方向。与前两种方法不同银河体育官网 ,该方法首先估计时间延迟,然后计算声源位置。计算量小且易于实时处理[2-3]。 TDOA技术的麦克风阵列模型很多,例如双麦克风形状,线性形状,平面形状,圆形,圆锥形状和球形。不同组的阵列模型各有优缺点,可用于处理不同的实际情况。然而,由于面对复杂的环境青海快3 ,为了解决声源在空域中的定位,阵列生产的精度对测量有很大的影响。在实际应用中,只有最简单的数组和最直接的算法才能得到最佳使用。作者提出了一种平面十字形麦克风阵列结构设计,用于半空间域中的声源检测。整个阵列在同一平面上,避免了三维阵列的复杂性,简化了实际的生产工作。

它可以直接计算空中空间中的声源定位,简便快捷。麦克风阵列的结构图如图1所示,其中“ o”表示麦克风的位置。威普信息2TD0A技术TDOA技术测量传到麦克风阵列中不同麦克风的声音的相位差,并获取转换后的声源位置,然后计算声源的距离。根据声源和麦克风阵列之间的距离(使用等距线性阵列),声音信号传播模型可以分为两种,即远场模型和近场模型I。2. 1 In在远场模型中,声源与参考麦克风之间的距离大于2d〜/ A,其中Ami。是声源的最小波长,d是阵列孔径,即相邻麦克风之间的距离。此时,麦克风阵列处的信号波前可以视为平面波,如图2所示,其中平行的直线表示平面波声场的波前。以第一个麦克风接收到的信号为参考声源定位 pdf,第m个麦克风接收到的信号的延迟为:m一1)垡(1),其中C是声音传播速度;是声源与声源之间的夹角。 2. 2近场模型在近场情况下,麦克风阵列处的信号波阵面是球面波,如图3所示,其中弧线表示球面声场的波阵面第一麦克风与声源之间的距离为r = V,基于第一麦克风的到达方向TDOA,第m个麦克风与声源之间的距离为s:〜/ [x-(m- 1) d] 2 + y2:〜/ r2-2(m- 1) dx +(m- 1) 2d2:V / -2(m一1) drsin +(,n一1) d(2)第m个麦克风的接收信号延迟(相对于第一个麦克风)两个:两个(两个2(二([3) 2. 3)全空间圆锥六元ent数组等。

平面四元件阵列定位方法具有定位模糊性,不能满足移动目标整个空域定位的要求,其高低角度和距离的测量受阵列元件之间距离的影响很大。有效声速。在加入匡0 @词@响圈匡0 @@⑨圈@⑨哒@之后,通过相位比较可以大致确定目标的方向,从而使阵列具有整体定位的能力。空域,但阵列元素对得到了改善。定位精度的贡献不大。全空间圆锥六单元阵列,其俯仰角估计精度仅与时延测量精度有关,但结构复杂,阵列本身的制造精度对系统影响很大,圆锥结构占用大量空间,并且在许多情况下应用受到限制141。3平面交叉麦克风阵列在TDOA技术中的应用为平面交叉麦克风阵列建立了三维直角坐标系,如图4所示。源定位主要包括两个方面:声源定位和测距。作者提出了一种基于平面交叉阵列的快速半空间声源定向方法,该方法适用于远场模型,并介绍了一种可以直接应用的常见测距方法。两组垂直相交的数组元素的坐标(如图4中的“·”所示)分别为[1) o(0,0,0),。(d,0,0),X2(一d,0,0),X3(2d,0,0)万人牛牛 ,X4(一2d,0,0),??(2) Y.(0,d,0),Y2(0,一d,0),Y3(0,2d,0),Y4(0,2d,0),??)其中,r是目标(音源)T(x,Y,)到中心形成(坐标原点)声源定位 pdf,0是仰角,是方位角,d是阵列中两个同轴阵列元素的距离。

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假设目标是点声源,目标发送的声音信号将模拟球基男孩的声音!圭曼!哈鲁曼!塑料固体Weipu信息电声基础0 @ @响囿匡0 @@也P⑥囿@⑥窦鞋*** @ s以表面波的形式传播,声源与参考麦克风之间的距离更大从2d开始,到达数组元素。的传播时间为t。 ;根据远场理论,可以通过平均法求出轴。),利用解析几何法计算出阵列元件在轴方向上的时间差r,r 3. 1,从而计算出声音。源方向。根据测得的时间差,声源方向和,y轴方向的夹角。根据几何知识,原点是顶点和轴

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