基于麦克风阵列的真实声场环境声源定位跟踪系统设计

设计制作了基于麦克风阵列的真实声场环境声源定位跟踪系统。该系统基于树莓派4B和Arduno单片机，依托声阵列云台，通过传感器采集声音信号，采用TDOA算法对信号进行处理，集采集、处理、控制于一体，成功实现对目标的定位与跟踪。采用两种独立的信号处理方法：以TDOA算法为主，幅度相位检测为辅，对结果进行验证和自检，形成闭环正反馈，增强了该定位系统的准确性和稳定性。另外，针对声源存在回音、噪声干扰等问题，将麦克风阵列变全向为单向以及引入一个基于相关运算的语音检测算法，提高了定位系统的抗噪声能力。测试表明在声场环境下该系统能够对单个声源的三维空间位置进行实时的定位和跟踪，当声源位置变化时，系统也能较为准确跟踪声源的位置。