【摘 要】
:
麦克风阵列的声源定位技术发展于上世纪后期,在一开始这项技术多用于军事军工、工业检测等领域。随着AI、5G等科技的发展,人们的日常生活与智能机器的应用越来越密不可分,麦克风阵列又被广泛用于智能家居、机器人、音视频会议等产品的语音交互系统。该项技术已然成为这些领域不可缺少的一个环节,对其最重要的部分就是定位算法,所以对声源定位算法进行探讨是非常有价值的。本文主要针对传统算法对于低频信号定位能力差,分辨
论文部分内容阅读
麦克风阵列的声源定位技术发展于上世纪后期,在一开始这项技术多用于军事军工、工业检测等领域。随着AI、5G等科技的发展,人们的日常生活与智能机器的应用越来越密不可分,麦克风阵列又被广泛用于智能家居、机器人、音视频会议等产品的语音交互系统。该项技术已然成为这些领域不可缺少的一个环节,对其最重要的部分就是定位算法,所以对声源定位算法进行探讨是非常有价值的。本文主要针对传统算法对于低频信号定位能力差,分辨率低等问题,引入了压缩感知理论,提出了基于重构信号能量的压缩感知算法。本文主要工作内容概括如下:(1)详述了基于麦克风阵列声源定位算法研究的具体意义,列举评述了各类算法的国内外的研究历程以及现状。引入压缩感知理论,推导了麦克风阵列接收信号几种不同的空间稀疏模型表示方法,并将其与压缩感知理论结合继而通过该理论估计出声源方位。压缩感知理论中正交匹配追踪算法最为经典常用,对基于该算法的声源定位方法进行了仿真分析,同时与传统算法在信号频率和定位分辨率等参数进行对比。(2)正交匹配追踪算法具有迭代速度快,能够达到最优解等优点,但其在应用中需要知道声源数量,即声源稀疏度;或需设定较大迭代次数,但存在噪声时会出现虚假重构信号,且运算时间长,这些因素限制该算法的应用。针对前述问题,提出了利用重构信号能量的方法,设定能量阈值判断当次迭代中重构信号中是否新增明显声源。使该算法在未知声源数量的前提下能够较为准确的迭代至最优次数,同时引入了信号块稀疏性,避免信号重构中因同一信号频谱上能量分布不均而引起的误差。最后仿真验证了算法性能,该算法保留了正交匹配追踪算法优点的同时,又很好的弥补了上述缺点。(3)最后利用主要由声学相机组成的麦克风阵列定位系统对改进算法进行验证,并搭建基于Lab VIEW的声源定位算法程序。为验证算法在实际环境应用的性能,未使用消音室等特殊场景,选择日常生活室外广场和室内办公室两个场景分别进行测试。测试设置两个声源,测试结果显示改进算法在未知声源数量的情况下能够准确定位出声源方位,且具有优于传统算法的表现,与仿真测试基本一致。同时统计改进算法每种场景定位时的迭代次数,结果显示与设定声源数量最大误差为0.31。
其他文献
调频连续波激光测距技术是近年来工业测距的研究热点。调频连续波测距精度高、范围大,并且可实现非接触测量,在目前已有的工业测距方式中具有明显优势。本文对调频连续波激光测距系统的研究,具有重要的理论意义与广阔的应用前景。本文主要采用锯齿波和三角波作为调频信号,详细介绍了两种波形的测距原理。根据调频连续波激光测距系统的工作原理,应用MATLAB软件中的Simulink模块搭建了调频连续波激光测距仿真系统,
目标检测一直是计算机视觉领域的研究热点之一,也是大量高级视觉任务的必备前提,在实际任务中有着大量的应用。目前主流的检测算法大都依赖于大量的标注数据进行训练,然而针对某些应用场景,例如军事领域,部分安全领域,要获得大量的数据和对应的标注十分困难。因此,小样本的目标检测技术对于这些领域有着十分重要的应用价值。本文从数据增强,模型改进这两方面出发,提出了面向小样本的目标检测方法,研究工作主要完成的内容如
对加工零件进行几何误差检验,是保证产品质量的重要工作。几何误差检验方案是依据新一代产品几何技术规范与认证(Geometrical Product Specification and Verification,GPS)标准,并根据零件工程图样信息,对其进行几何误差检验所采取的方案。检验方案主要包括检验操作的集成、测量仪器的推荐以及检测条件的限定,其中检验操作的集成主要涉及:提取方案的选取、提取点的计
镁合金是一种轻量化的绿色工程材料,广泛应用于传动零部件、壳体制造等重要领域。而镁合金较差的硬度和耐腐蚀性能在一定程度上限制了其在工业工程领域的应用范围。本文采用扫描电子束对镁合金进行表面改性处理,研究改性后镁合金的显微组织及机械性能。本文建立了扫描电子束AZ31B镁合金的数学物理模型。基于三维瞬态热传导方程,建立镁合金温度场有限元模型,为实现更优异的晶粒细化效果,进行了附加导热固体的温度场仿真。基
再制造是发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型社会的重要措施之一。目前国内的钻头修复受制于技术限制,通常使用人工对其进行修复,但修复效率低下造成大量的资源浪费。本文以PDC钻头自动测量激光熔覆机器人双机协同研究为对象,对高价值钻头自动测量激光熔覆再制造生产线专用机器人研发项目的核心技术之一进行研究。根据项目的需求,设计了控制系统平台及其应用程序、再制造生产线控制软件、激光熔覆机器人与三维扫描机器
穿墙雷达由于其穿透性可以在不破坏现场情况下获取隐蔽目标信息已成为研究热点,其三维成像提供方位向,距离向和高度向信息,满足了骨骼轮廓、动作姿态等人体行为特征和建筑物内部物体分布信息的需求。考虑到三维成像算法中数据量大、采集时间长以及所成像存在旁瓣的问题,引入压缩感知理论进行稀疏成像,但仍存在构建字典矩阵所需内存过大、稀疏重构凸优化算法阈值参数选取以及墙体对目标成像影响的问题。为此,本文通过构建衍射层
40Cr钢是我国目前应用最广泛的合金调质钢,因优异的淬透性、切削性,常用作轴类零件、重要齿轮和连杆螺栓等零部件中。但在实际应用中,工件长期处于恶劣的工作环境下,表面发生磨损、腐蚀等情况,造成工件失效。传统热处理工艺难以处理这些失效形式。扫描电子束是一种新型载能束表面改性技术,其具有能量利用率高、加工变形小和可重复性高等优点。为了提高40Cr钢表面的力学性能,延长其使用寿命,本文对40Cr钢进行扫描
微电子封装器件中框架和基板类互连方式随着芯片集成度的提升已逐渐成为集成电路产业发展的瓶颈。而随之出现的扇出型封装虽然使用重布线层技术为互连开辟了新的道路,但其工艺中出现的翘曲与芯片偏移等技术问题以及高成本使得此封装方案难以在功率器件封装中推广。针对扇出型封装中互连技术的优化问题,本文基于模塑封互连技术,提出了一种适用于MOSFET器件端子整合的封装结构设计与工艺方案,采用有限元仿真方法进行应力应变
近些年来,随着我国教育行业的改革,高校逐渐开始使用计算机来进行考试,而在英语考试中,作为主观题型的英语作文,对于它的自动批改一直是一个急需解决的难题,在这样的背景下,人们研发出了一系列英语作文自动批改系统,从词汇复杂度、句法复杂性、语法准确性等方面来对英语文本的质量进行分析。语篇连贯质量作为人工评分标准中的核心观测点,是高质量文本的一个重要特征,相关实验研究表明,在大学生英语四、六级等级考试的作文
随着传输容量需求的日益增加与单模光纤通信系统所面临的香浓极限的限制,少模掺铒光纤放大器逐渐得到了重视。在少模光纤中,光纤的每一个模式都能够成为一个独立的传输信息的传输信道,但是这些不同的信道在对信号传输的时候可能会因为模式的不同在增益方面存在着比较大的差异,这样就难以保证整个传输系统传输信号的质量。因此,若是能够在保证少模掺铒光纤放大器(EDFA)有足够的增益倍数的前提下能够使得差分模式增益(DM