分布式声源定位关键参数设计及定位算法实现
分布式声源定位技术因其真有广泛的应用而成为自一战以来的研究热点，并随着理论研究和技术手段的进步不断深入，其研究涉及声学、信号检测、数字信号处理、电子学、软件设计等诸多技术领域。本文以某国防项目为背景，针对分布式声源定位系统关键参数设计以及定位算法展开研究。
论文介绍了声源定位的背景意义、基本原理、国内外研究现状、声源定位系统的基本构成以及基于信号到达角(AOA)、基于信号到达时间(TOA)、基于信号到达时间差(TDOA)这3种常用的定位算法。在分析基于TDOA的Chan算法、SX算法以及Taylor算法等目标定位算法优劣的基础上，确定了系统的总体设计方案及算法流程；通过对定位误差成因的推导及分析，得出了影响定位系统的关键因素，即目标系统中时延估计值、时间同步以及布站方式。在此基础上，将这三种关键参数的通过定位精度因子(GDOP)联系在一起，逐一给出了不同条件下其对精度影响的仿真，结合目标系统的性能指标和各项技术的现状，设计了这三个定位系统的关键参数取值范围并进行了指标验证。在此基础上，在Matlab环境下实现了基于Taylor算法的TDOA分布式目标定位算法。
为验证定位算法的可行性，搭建了一个采用四声道录音系统室内环境的验证系统。系统采用布设于室内的三支麦克风作为实际音频输入，音源采用人说话声。实验表明，定位算法在试验验证环境中具有较高的定位精度，能够满足实际系统的要求。最后概述了通过Visual C++软件设计定位系统人机交互界面的基本概念以及串口基本分类，介绍了如何通过Visual C++建立声源定位系统的人机交互界面，并在该人机交互界面上通过MSComm控件实现串口通信，接着通过Visual C++与Matlab混合编程实现的传感器坐标的采集，将最终的仿真结果显示。实现了Matlab程序跨平台应用，提高了程序的可移植性。
定位算法;关键参数;混合编程;分布式声源;可移植性
西安工业大学
硕士
通信与信息系统
雷斌
2011
中文
TN912.3;TP301.6
70
2011-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）