基于压缩感知的麦克风阵列室内声源定位研究

发布时间：2016-12-15 07:01

  本文关键词：基于压缩感知的麦克风阵列室内声源定位研究，由笔耕文化传播整理发布。

《上海交通大学》 2015年

基于压缩感知的麦克风阵列室内声源定位研究

杨雅文  

【摘要】：近年来,多媒体技术日新月异,远程音视频会议、远端声场重建等应用也显示出了广阔的前景和商业价值。基于麦克风阵列的声源定位算法在这些应用中不可或缺,声源位置决定了空间声场的结构,是反映声场稀疏特性的重要参数。然而随着信号的带宽增大,声场信号的采样和存储成本大幅增加,从而系统的功耗增多,数据存储量增大,工作效率下降。本研究针对声源定位算法的信号采样率日益增高这一问题提出一个基于压缩感知的声源定位算法。压缩感知理论是近年来信号处理领域提出的关于稀疏信号采集与重构的新理论。在此算法中,一个麦克风被选作参考麦克风,其以奈奎斯特采样率采样声场信号,其余的麦克风为压缩麦克风,其采样率远低于奈奎斯特采样率。通过到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)方法,可进行固定声源的位置估计。结合实际情况,本文还对前述算法做了分析和改进,通过在参考麦克风处增加一个分数滤波器实现了非格点声源的高精度定位。理论分析与实验、仿真结果表明,该基于压缩感知的声源定位算法对于格点或者非格点的声源都能够较为准确的定位,在20米*30米的二维半自由声场仿真条件下,误差小于3厘米,非格点算法比格点算法误差低近70%。由于抗多径能力强为传统TDOA算法的优点之一,所以该算法在反射环境中的表现也是性能评价指标之一。仿真结果表明,一次反射系数为0.5时,定位距离误差小于15厘米,性能优良。

【关键词】：
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN912.3
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 袁安富;孟君;;一种改进的联合SRP-PHAT语音定位算法[J];南京信息工程大学学报(自然科学版);2012年06期

2 卢雁;吴盛教;赵文强;;压缩感知理论综述[J];计算机与数字工程;2012年08期

3 戴琼海;付长军;季向阳;;压缩感知研究[J];计算机学报;2011年03期

4 黄知涛,周一宇,姜文利;基于最小方差谱估计的循环平稳信号到达角估计方法[J];电子学报;2005年09期

5 马大猷;论室内声场[J];声学学报;2003年02期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘磊;张建军;陆阳;卫星;韩江洪;;仅依赖连通度的压缩感知多目标定位方法[J];通信学报;2016年05期

2 陈多芳;;《数据采集与处理》仿真实验教学研究[J];教育教学论坛;2016年20期

3 陈天宇;吴凡;马世杰;李雷;;基于CS和LS-SVM的入侵检测算法[J];计算机技术与发展;2016年05期

4 陈坤;赵迎新;吴虹;王晓敏;刘勇;王琦琦;唐然;慈骋;;基于异构导频60GHz系统的压缩感知信道估计[J];计算机工程;2016年04期

5 王怀光;张培林;吴定海;范红波;;基于提升小波的机械振动信号自适应压缩感知[J];中南大学学报(自然科学版);2016年03期

6 陈国钦;詹仁辉;;基于回声状态网络的声环境中目标信号增强方法[J];福建师范大学学报(自然科学版);2016年02期

7 赵扬;王敬时;王伟;汤敏;;基于压缩感知的磁共振血管快速成像的研究进展[J];医疗卫生装备;2016年03期

8 强策;夏凌;卿朝进;童新;;紧框架算法下的语音信号压缩感知[J];现代计算机(专业版);2016年07期

9 路畅;杨彩霞;栾先冬;;基于压缩感知的MIMO-OFDM信道估计中一种确定性导频设计[J];现代电子技术;2016年05期

10 曹义亲;程威;黄晓生;;在线矩形特征选择的压缩跟踪算法[J];计算机科学;2016年01期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 孟君;;基于DSP的数字助听器多通道响度补偿方案[J];南京信息工程大学学报(自然科学版);2010年05期

2 石光明;刘丹华;高大化;刘哲;林杰;王良君;;压缩感知理论及其研究进展[J];电子学报;2009年05期

3 刘丹华;石光明;周佳社;;一种冗余字典下的信号稀疏分解新方法[J];西安电子科技大学学报;2008年02期

4 谭颖;殷福亮;李细林;;改进的SRP-PHAT声源定位方法[J];电子与信息学报;2006年07期

5 张春梅;尹忠科;肖明霞;;基于冗余字典的信号超完备表示与稀疏分解[J];科学通报;2006年06期

6 黄知涛,王炜华,姜文利,周一宇;一种基于循环互相关的非相干源信号方向估计方法[J];通信学报;2003年02期

7 黄知涛,周一宇,姜文利;基于循环平稳特性的源信号到达角估计方法[J];电子学报;2002年03期

8 马大猷;室内稳态声场[J];声学学报;1994年01期

9 马大猷;室内声场公式[J];声学学报;1989年05期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 沈常宇;郭宝金;姜守军;蒋坤军;;小区域高精度实时三维声源定位系统[J];声学技术;2007年05期

2 郑珍珍;冯华君;沈常宇;丁驰竹;李奇;;基于坐标系变换的三维声源定位算法[J];浙江大学学报(工学版);2008年02期

3 李彦翔;刘庆华;;高斯条件下基于粒子滤波的声源定位[J];电声技术;2009年10期

4 杨杰;张明路;;一种改进的声源目标成型波定位方法的研究[J];河北工业大学学报;2009年05期

5 袁余民;廖海龙;;可移动声源定位系统的研究与实现[J];信息系统工程;2010年01期

6 赵立业;李宏生;;噪声与共振环境下的数字助听器鲁棒声源定位法(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics;2010年02期

7 李彦翔;刘庆华;;基于粒子滤波的声源定位方法[J];计算机工程与应用;2010年30期

8 陈益如;王博;邬杨波;;基于声音导引的声源定位系统设计[J];工业控制计算机;2010年10期

9 张志勇;高宝成;;一种分布式的声源定位系统[J];数据采集与处理;2010年S1期

10 雷斌;孙舟;;分布式声源定位算法实现[J];西安工业大学学报;2011年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 汪增福;刘克辉;王东;韩文善;;基于声压幅度比的声源定位[A];2001年中国智能自动化会议论文集（下册）[C];2001年

2 饶丹;谢菠荪;;声源指向性对双耳可听化质量的影响[A];2005年声频工程学术交流会论文集[C];2005年

3 饶丹;谢菠荪;;声源指向性对双耳可听化质量的影响[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集（上）[C];2007年

4 沈常宇;郭宝金;姜守军;蒋坤军;;小区域高精度实时三维声源定位系统[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集（上）[C];2007年

5 原晶晶;;3-7岁正常儿童声源定位能力的研究[A];2010全国耳鼻咽喉头颈外科中青年学术会议论文汇编[C];2010年

6 全海英;张旭;邓军民;于红玉;徐瑾;孙涌;何宝新;水玉海;王宁宇;;声源定位测听系统的设计[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集（上册）[C];2007年

7 刘哲;陈日林;罗伦楷;滕鹏晓;杨亦春;;探测距离对声源定位精度的影响[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年

8 黄益旺;杨士莪;吕钱浩;;基于时延的匹配场声源定位[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年

9 刘红云;刘桂礼;罗倩;;基于改进时延估计的声源定位方法实现[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年

10 朱胜佳;任海鹏;;基于混沌共轭梯度法的二维声源定位方法研究[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 李函;[N];科技日报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 杨志国;马尔可夫状态—空间模型下的声源定位与跟踪[D];浙江大学;2013年

2 周成;人耳声源定位与编码技术研究[D];武汉大学;2011年

3 刘松;基于相位共轭方法进行声源识别和定位[D];大连理工大学;2011年

4 黄益旺;浅海远距离匹配场声源定位研究[D];哈尔滨工程大学;2005年

5 张承云;虚拟听觉环境实时绘制系统平台研究[D];华南理工大学;2012年

6 陈韶华;海洋声源信息获取与传输技术研究[D];西北工业大学;2006年

7 徐勤奇;基于正四面体传声器阵列的机器人声源定位方法研究[D];河北工业大学;2014年

8 饶丹;双耳可听化质量及其影响因素的研究[D];华南理工大学;2009年

9 汤永清;空间听觉特征提取与3D音频再现研究[D];上海大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李贺;基于波束形成算法的声源定位研究及DSP实现[D];南京信息工程大学;2015年

2 杨雅文;基于压缩感知的麦克风阵列室内声源定位研究[D];上海交通大学;2015年

3 孙舟;分布式声源定位关键参数设计及定位算法实现[D];西安工业大学;2011年

4 施爱春;分布式声源定位与跟踪算法研究[D];复旦大学;2011年

5 赵博;并行计算技术在匹配场声源定位中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

6 宋超;低功耗小型声源定位技术研究[D];北京交通大学;2009年

7 柯昆;声源定位技术研究[D];西安电子科技大学;2010年

8 范嘉隽;基于无线传感器网络的声源定位系统的设计与实现[D];上海交通大学;2010年

9 张青;基于时延估计的声源定位算法的研究[D];北方工业大学;2012年

10 李哲;声源定位系统的设计与实现[D];河北科技大学;2015年

  本文关键词：基于压缩感知的麦克风阵列室内声源定位研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：213355