无线传感器分簇路由协议的研究与应用.pdf

西北大学
硕士学位论文
基于线形麦克风阵列的声源定位算法改进与噪声的实验分析
姓名:王军
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:种兰祥
20080610
摘要人们对“声’’的研究由来已久。随着科学技术的不断发展和研究手段的不断进步,音频信号处理这一方向又出现了许多新的热点与焦点。基于麦克风阵列的音频信号处理就是其中之一。因其自身优越的性能,开始被应用于许多新的领域,如视麦克风阵列的基本用途可以归纳为实现声源定位、跟踪与实现抗干扰语音增强两种。虽然这两种用途已经被人们广泛研究,但是依然有许多有待解决的问题。本文的主要工作就是对这两种基于麦克风阵列的语音信号处理方法所遇到的一些实际虻ソ樯芰寺罂朔缯罅杏糜谏炊ㄎ坏募钢殖S梅椒ㄓ胗糜谟镆粼銮渴钡脑频率选择性衰落等主要问题,提出了解决办法。计算机仿真结果说明,联合使用所提出的三个方法,可以提高室内线形全向麦克风阵列声源定位与跟踪的性能,而不谟糜谟镆粼銮渴保ㄊ纬煞椒ǘ杂诳砥荡藕潘杂Φ牟煌档愕目占带宽不同所带来的音色影响问题,讨论了一种恒定波束宽度方法并对已有方法进行工程实现中需要注意实际问题。得到了实际采集系统中噪声等因素对阵列信号处理的关键变量——信号相位的影响并归纳出一些解决方法。频会议、语音识别、车载系统、机器人控制、助听器、地震报警等。问题进行分析并提出改进解决方案。内容包括:理,讨论了它们的各自特点。杂谘邮崩奂涌煽夭ㄊ纬煞椒ㄖ兴龅降亩猿扑靼辍⒖占浣欠直媛氏陆怠必改变阵列拓扑结构、不增加硬件成本。改进。提高了运算速度,减小了系统开销,同时也达到了比较好的控制波束宽度的效果,并给出了计算机仿真结果。ü新罂朔缫羝挡杉胧荽硎笛樗玫绞莸墓槟煞治觯芙岢隽关键词:麦克风阵列,阵列信号处理,声源定位与跟踪,语音增强西北大学硕士论文
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学位敝储姥裤蚰辍耭铡萸年乡月/誓辍卧隆廊西北大学学位论文知识产权声明书学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。西北大学学位论文独创性声明本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名:指导教师签名:相关数据库。本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。,本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意.
第一章概述基于麦克风阵列的音频信号处理概述频信号处理技术如同雨后春笋。在音频信号通信与编码,语音识别,人工合成语音等领域无论从理论方面或者工程应用方面都取得显著的成就【俊H欢庖还爬近年来,在音频信号处理与应用领域里又出现了一个新的热点与焦点问题,那就是基于麦克风阵列音频采集设备的音频信号处理。相对于传统的单一拾音系统,麦克风阵列独特的性能和特点被人们广泛关注,出现了基于麦克风阵列的音阵列信号处理是现代数字信号处理学的一个重要分支,其概念在二十世纪年代后期提出并应用于雷达和水下声纳系统中【¨】。麦克风阵列是以阵列信号国际上对于麦克风阵列的研究开始于上世纪七十年代【浚嗄甑姆展,已经有相对成熟的理论,在许多领域也得到了很好的应用。这些应用所涉及的领域非常广泛,包括视频会议、语音识别、车载系统、机器人控制、助听器、地震预测与紧急报警等阻以,,常用的有延时累加可控波束形成方法和高分辨率的子空间法。后者最为常用的是广义旁瓣对消方法,简单写为声音是人类交流信息的载体,从最初的用简单地吼叫来表达情绪,到后来逐渐发展形成的语言,乃是除了视觉之外的人类获得信息的另一重要来源。人类对声音的研究很早就已经开始,从年贝尔发明电话开始,新的音的学科在当今信号与信息处理、计算机、数字通信、人工智能等先进技术的推动下,又一次迅速地发展。频信号处理的研究与应用热潮【处理理论为基础而发展起来的一种新兴的音频信号采集设备。与单个麦克风相比,它除了可以提高信噪比外,还能够实现声源的定位与跟踪【。归结起来大体可以分为两个方面,一是信号源的定位与跟踪,一是语音增强与抗干扰。前者使用的方法称为达波方向估计西北大学硕士论文