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基于麦克风阵列以及波束形成算法的声源定位技术通过麦克风阵列采集声音信号,经波束形成算法处理后完成对声源的方位估计。该定位技术广泛地应用于大型机械产品的噪声声源定位以及故障诊断等领域。传统的声源定位系统虽然解决了部分问题,但是由于我国声源定位技术起步较晚,部分声源定位采用高成本、使用不便的采集卡等硬件或者不成熟、不匹配的定位算法来对声源进行定位,定位成本高、实现难度大。现场可编程逻辑器件和高速同步采集芯片的加入,促进了声源定位技术的发展。本文采用高速同步AD转换芯片以及FPGA平台结合自适应波束形成算法设计了一款体积小、成本低、实时性高且定位效果较好的声源定位系统。首先,本文对声源定位过程中对于麦克风阵列的选型进行了阐述,在对比了三种常见声源定位算法的定位优缺点和适用场合后,选择波束形成算法作为本声源定位系统的核心算法。考虑到声源定位对于干扰的敏感性强的特点,本文在对比了常规波束形成算法和自适应波束形成算法MVDR的原理和仿真效果图后,选择了抗干扰性强、分辨率高的自适应波束形成算法MVDR作为本声源定位系统的最终定位算法。在理论基础上,本文设计了由8阵元麦克风阵列、AD7606采集芯片、FPGA数据处理平台组成的声源定位系统主要部分的硬件电路,16bits采样精度和200KSPS采样率的AD7606芯片连同内嵌功能强大且外围扩展SDRAM存储的EP4CE10F17C8平台,可以实现声源定位数据的同步采集和高速实时处理的要求。随后本文还针对系统的主要功能部分进行了软件设计。最后本文利用Visual Studio 2008建立了声源定位的上位机显示界面,可以人性化地实时显示声源定位系统的采集和处理结果。随机采集的声源方向角和俯仰角实验结果对比表明,本声源定位系统可以满足最初设计要求。