基于改进风驱动算法的非等间距直线阵综合

针对风驱动优化(WDO)算法在解决非等间距直线阵方向图综合问题时收敛精度不高和局部寻优能力不足等缺陷,提出一种小波变异风驱动优化(WDOWM)算法,其中的小波变异算子采用随机化思想丰富了种群多样性。应用该算法综合不同数目阵元到非等间距直线阵方向图实例中,采用二阶多因素多水平的均匀设计方法确定算法参数组合。仿真结果表明,在要求低旁瓣电平和给定方向零陷的情况下,该算法的收敛精度和收敛速度均优于基本风驱动优化算法;与采用粒子群(PSO)算法优化此问题的已有文献相比,所提算法综合的效果更佳。仿真结果说明了所提算法性能良好,适用于天线阵综合问题。     

无线通信网络非等间距节点负载部署研究仿真

随着无线通信技术的发展,网络节点的部署问题成为无线网络中亟待解决的难题之一.由于网络负载配备不合理,严重影响了无线网络的工作计算效率.针对不等间距节点间存在负载不均衡和工作效率低等问题,提出采用分数阶达尔文粒子群算法,对无线通信网络中非等间距节点进行能量均衡和动态调节,根据网络节点的链路结构和相邻性的特点计算节点间的能...     

近场声源定位算法研究

麦克风阵列声源定位可为在复杂环境下的说话人的空间位置估计提供有效的解决方案。而传统的应用于雷达,声呐系统领域的阵列信号处理理论已趋于完美,很多应用于阵列信号处理的算法加以修改就可以用来进行麦克风阵列的声源定位。以阵列信号处理中的经典算法MUSIC（Multiple Signal Classification）算法为原型,同时根据语音信号在应用中的特点,介绍了一种基于近场的信号模型,并以此为依据对算法进行改进,使声源定位更加精确。对此算法进行了仿真实验,仿真结果表明,此算法具有良好的定位性能,并随着信号信噪比的上升,性能有所提高。     

近场声源定位算法研究

麦克风阵列声源定位可为在复杂环境下的说话人的空间位置估计提供有效的解决方案。而传统的应用于雷达,声呐系统领域的阵列信号处理理论已趋于完美,很多应用于阵列信号处理的算法加以修改就可以用来进行麦克风阵列的声源定位。以阵列信号处理中的经典算法MUSIC(Multiple Signal Classification)算法为原型,同时根据语音信号在应用中的特点,介绍了一种基于近场的信号模型,并以此为依据对算法进行改进,使声源定位更加精确。对此算法进行了仿真实验,仿真结果表明,此算法具有良好的定位性能,并随着信号信噪比的上升,性能有所提高。     

匹配场声源定位的并行计算方法研究*

为了达到有效缩短算法运行时间、加快定位速度的目的,研究并分析了匹配场声源定位算法中存在的固有并行性,构建了匹配场声源定位的并行计算算法框架。详细介绍了匹配场声源定位算法的网格法并行化方法;并以互连的双核PC机作为并行计算硬件平台,选用Windows操作系统、FORTRAN编译器,使用TCP/IP作为标准的通信协议,在MPI并行环境中对并行算法进行了测试和相应分析。研究表明,提出的并行算法运行效果较好,可以通过开发匹配场处理方法的并行性,有效解决信号匹配处理中遇到的计算量大、耗时长等问题,为实现快速声源定位提供解决途径。     

基于声源阵列的空间麦克风定位方法研究

针对当前麦克风位置估计方法出现较少且只对平面的麦克风阵列进行位置估计的问题,提出了一种基于声源阵列的空间麦克风定位方法。该方法将四个声源按照正四面体形式排列,在利用其对称性保证定位全向性的同时,根据时延估计的测距方法计算麦克风与各个声源之间的距离,之后根据几何关系确定麦克风位置坐标,实现在线的基于声源阵列的空间麦克风位置估计。通过进行MATLAB仿真实验,验证了该方法的可行性和有效性。     

一种水下未知声源定位方法的研究

随无线传感器网络技术快速发展,基于传感器网络的水下定位系统被广泛提出;然而,降低节点成本、降低节点功耗成为该技术走向实用化发展的关键所在;通过将传感器网络技术和声波传播衰减原理相融合,进一步建立新的基于传感器网络的水下未知声源定位方法数学模型,并通过实测水下声源与计算机仿真相结合,分析了该模型受反射波、环境噪声和噪声源距离变化影响程度,验证其可行性,提出系统误差修正方法。     

人机交互中的声源定位与增强方法

基于人机交互的实际应用场景,提出了一种交互目标声源三维定位与语音增强算法。该算法首先在广义相关法的基础上提出一种声达时延差的估计方法,通过由6个麦克风构成的平行均匀线阵接收模型,实现对目标声源的三维定位;然后在交互目标声源定位的基础上,通过调整时延波束叠加的权值,实现对目标语音的增强。仿真实验结果表明,文中提出的算法能够准确定位目标声源并对目标语音进行有效增强。在信噪比大于1.5 dB 的环境中,该算法可使目标声源达到98%以上定位精度,5 dB 以上信噪比改善,同时算法运算量小且易于硬件实现。     

基于粒子滤波的声源定位方法

针对噪声与混响环境下的声源定位问题,采用了一种基于粒子滤波的麦克风阵列的声源定位方法。在粒子滤波框架下,将到达麦克风的语音信号作为观测信息,通过计算麦克风阵列波束形成器的输出能量来构建似然函数。实验结果表明,方法提高了声源定位系统的抗噪声与抗混响能力,即使在低信噪比强混响的环境下也能获得较高的定位精度。     

基于非同步采集方式小型声源定位系统设计

利用非同步采集设备,通过广义互相关(GCC)时延估计算法,估算出通道间的相对时延;对非同步采集方式产生的时延误差进行软件补偿;利用基于到达时间差(TDOA)声源定位算法的双步定位特性,估算出声源的位置.分别设计了四元均匀线阵系统和四元平面十字阵列系统对以上方法进行验证,系统能够较准确地实现对声源方位的估计.     

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.     

近场声源定位的改进最大似然方法研究

研究近场声源定位性能优化问题,针对常规最大似然方法在空间非均匀高斯噪声背景下定位准确率下降的问题,基于平面阵建立了近场声源信号模型,推导了空间非均匀噪声条件下求解声源方位和距离信息的最大似然定位方法,提出使用引力搜索算法解决了以上最大似然方法在多维参数空间搜索的高运算复杂度问题,通过仿真验证了改进方法的可行性和有效性,并说明估计精度较高,在低信噪比下方位和距离的均方误差都小于常规最大似然方法,并且在高信噪比条件下方位和距离的均方误差都逼近克拉美-罗界.     

声源定位中波达角一致性检测方法

针对混响条件下声源定位的帧选取策略问题,提出了一种波达角一致性检测方法.该方法充分利用了传声器阵列的空域信息和每个传声器的时频域信息,能够检测出受混响影响较小的信号帧,进而提高声源定位算法的性能.实验结果表明,在一般会议室场景(混响时间大于300 ms)下,与传统基于信噪比和能量的帧选取方法相比,该方法在抗混响方面具有优势.     

在AutoCAD中实现非等间距阵列程序

本程序采用AutoLISP语言编写而成,是对AutoCAD命令集的扩充。其主要功能是在AutoCAD中实现任意角度、任意间距轴线网格的绘制以及在轴线网格节点上阵列用户图形块。程序提供①读取外部数据文件的批处理输入②直接交互式输入两种方式。本程序使用方     

基于改进TDOA的近场声源鲁棒定位方法研究

针对不同噪声及信噪比条件下,传统进场声源定位精度低、计算复杂度高的问题,提出一种基于改进的时间到达差(TDOA)近场声源鲁棒定位方法。利用传统FIR维纳滤波器对含噪语音信号进行预处理,增强信噪比,并在频域计算TDOA值;采用空域收缩迭代最小二乘算法取代传统的LS算法进行拟合,计算近场声源位置信息。仿真结果表明,在不同噪声和信噪比条件下,该方法在降低运算量的同时,有效提升了定位精度。     

正四面体麦克风阵列声源定位模型研究

研究声源定位优化建模问题,针对声源位于远场环境下无法获取精确的方位角和俯仰角,由于采用声达时间差(TDOA)和空间几何算法的正四面体麦克风阵列声源定位方法只适应于近场声源定位,为了提高定位准确性,提出了应用径向基(RBF)神经网络建立声源定位模型的算法,声源定位模型在声源位于近场或者远场的情况下,均可求解出精确的方位角和俯仰角。在MATLAB上进行仿真,结果表明,定位声源的方位角误差小于3°,俯仰角误差小于4°,满足实际定位精度的要求。结果表明为声源准确定位提供了科学依据。     

基于麦克风阵列的声源定位研究

以基于声达时间差(TDOA)的定位技术为基础,在噪声和混响同时存在的环境下,对基于麦克风阵列的声源定位方法进行了系统研究。在传统LMS自适应算法的基础上,提出了一种基于语音激励信息的LMS自适应时延估计新方法,再结合平面四元几何法定位。经过模拟房间环境的实验验证,该方法抗噪声、抗混响能力强,是一种定位精度高,运算量小的声源定位方法,可用于实时定位。     

基于粒子滤波的麦克风阵列声源定位方法

针对噪声与混响环境下的声源定位问题,本文采用了一种基于粒子滤波的麦克风对的声源定位方法。该方法在粒子滤波框架下,将到达麦克风对的时间差作为观测信息,通过计算麦克风对的广义互相关函数(GCCF)来构建似然函数。实验结果表明,本文所采用的方法提高了声源定位系统的抗噪声与抗混响能力,即使在低信噪比强混响的环境下也能获得较高的定位精度。     

改进DSB方法的语音信号多声源定位

延迟求和波束形成（DSB）在麦克风阵列信号到达角估计上有着广泛应用,然而在语音信号源下由于栅瓣等问题使得该方法对多个语音信号源方位估计不理想,此外,在实际复杂环境下,该方法受噪声混响影响,方位识别更加困难。针对这些问题,提出一种改进的DSB方法,联合信号频率及麦克风阵列间距对子段内的频点进行选择,之后对数据协方差矩阵加权处理。同时在仿真及实际环境下进行实验,结果表明,与未改进DSB方法相比,该方法计算量降低为原来的18.37%,有效地降低了运算量;仿真实验中在不同反射系数0.2、0.4、0.6下,平均角度定位偏差分别降低了27.3%、21.4%、36%;实际环境实验方位角度估计偏差最大值为9°、最低为1.35°,要低于未改进算法的12.1°和3°。