机器人听觉声源定位研究综述

声源定位技术定位出外界声源相对于机器人的方向和位置,机器人听觉声源定位系统可以极大地提高机器人与外界交互的能力.总结和分析面向机器人听觉的声源定位技术对智能机器人技术的发展有着重要的意义.首先总结了面向机器人听觉的声源定位系统的特点,综述了机器人听觉声源定位的关键技术,包括到达时间差、可控波束形成、高分辨率谱估计、双耳听觉、主动听觉和视听融合技术.其次对麦克风阵列模型进行了分类,比较了基于三维麦克风阵列、二维麦克风阵列和双耳的7个典型系统的性能.最后总结了机器人听觉声源定位系统的应用,并分析了存在的问题和未来的发展趋势.     

基于柔性阵列传感器的脉象检测系统的设计

当前的脉象仪大部分采集手段单一,取脉压力的调节性差,无法模拟医生的布指方式,而且只能实现脉搏图的描记及分析,无法给出脉象的三维信息。针对这一问题研制了基于柔性阵列传感器的脉象检测系统,用硅胶制作了专门的脉搏换能器;设计了压力控制系统,实现压力自动调节,完成了对最佳取脉压力下脉象的采集;搭建了信号处理电路,实现了对脉象信号的提取和预处理;以USB-7660为核心构建了A/D采集系统,实现了对多路脉象信号的显示、存储。实验表明,该系统不仅可以有效采集到受试者的七路二维脉图,而且能清晰地观测到受试者的脉道宽度,并重建出相应脉搏波的三维传导地形图。     

涡流阵列传感器半解析模型的直接FFT构建方法

针对分布式激励源涡流阵列传感器半解析模型的构建问题,提出了传感器半解析模型的直接FFT构建方法。该方法首先通过虚拟采样和FFT得到传感器导线界面处线电流密度的傅里叶变换系数,然后根据层状介质空间中场量傅里叶变换系数传递关系,经反FFT得到场量的空间分布。建模过程和数值计算结果表明此方法不仅简化了半解析模型的建立过程,而且直接将激励源导线宽度考虑在建模过程之中,提高了建模精度;建立了该传感器的应用物理模型,数值仿真结果表明该传感器对其周围介质空间的电磁属性较为敏感,可望将该类型的传感器运用于金属结构的在线监测之中。     

用于麦克风阵列的阵元筛选方法研究

在使用TDOA算法进行被动声定向时,为精确获取麦克风阵列阵元之间接收声源信号的时间差,进而计算目标的方位角,麦克风阵元之间必须保持较高的相位一致性。而从论文与专利检索来看,目前还没有有效方法筛选出符合要求的麦克风阵元。针对此问题,本文基于麦克风阵列阵元相位一致性的指标,设计出麦克风阵元筛选系统,通过实测数据分析表明:一致性较高的麦克风更适合组建麦克风阵列。     

多分量调频信号的阵列处理时频交叉项的抑制方法

在应用时频-MUSIC方法对多分量调频信号进行到达角估计的问题中,针对时频分布中交叉项的存在对估计性能的影响,提出了一种基于阵列信号处理抑制时频分布交叉项的新方法。该方法利用多信源在各阵元上的延迟对时频分布交叉项振荡相位的影响,联合运用多通道信号处理和图像处理的方法,采用二维乘法滤波,减小高频振荡交叉项在时频图像中的占据区域,从而达到抑制交叉项的目的。仿真实验显示该方法具有良好的效果。     

多分量调频信号的阵列处理时频特征提取

在应用时频—MUSIC方法对多分量调频信号进行到达角估计的问题中,针对时频分布中交叉项的存在对估计性能的影响,本文提出了一种基于阵列信号处理抑制时频分布交叉项的新方法。该方法利用多信源在各阵元上的延迟对时频分布交叉项振荡相位的影响,联合运用多通道信号处理和图像处理的方法,采用二维乘法滤波,减小高频振荡交叉项在时频图像中的占据区域,从而达到抑制交叉项的目的。仿真实验显示该方法具有良好的效果。     

DC-40 GHz通用化BGA封装的射频微系统测试技术研究

射频微系统是未来电子器件小型化的发展趋势,球珊阵列(BGA)封装是其常用实现形式之一。由于BGA封装无法连接矢网进行测量,因此对射频BGA封装的测试技术进行研究,设计了一款可应用于DC-40 GHz射频BGA封装的测试夹具,并为其设计了校准件,解决了射频BGA封装的测试问题。仿真结果显示,在DC-40 GHz频段内,工作状态的测试夹具回波损耗优于18 dB,设计的开路校准件的回波损耗小于0.88 dB,直通和延迟线校准件的插入损耗都小于1.1 dB,符合校准的设计要求。该产品具有良好的电接触性,且具有免焊接、可重复使用、易加工、取放料方便的特点,对于标准尺寸的BGA封装具有通用性。