为改善在噪声、混响及声源移动情况下传统到达方向(direction of arrival,DOA)估计方法的性能,该文提出一种基于Kalman滤波与频率聚焦的单声源DOA实时估计与跟踪方法。该方法由去噪、去混响和DOA估计3个步骤构成。其中:去噪与去混响步...为改善在噪声、混响及声源移动情况下传统到达方向(direction of arrival,DOA)估计方法的性能,该文提出一种基于Kalman滤波与频率聚焦的单声源DOA实时估计与跟踪方法。该方法由去噪、去混响和DOA估计3个步骤构成。其中:去噪与去混响步骤的目标函数分别由最小化去噪信号误差和多通道线性预测系数误差建立,并分别通过Kalman滤波求解;DOA估计步骤通过基于频率聚焦的导向响应功率实现。该文所提方法建立在传播矩阵集成去混响与去噪步骤的基础上,通过波束形成获得的期望信号的先验估计,DOA估计步骤被进一步集成,从而促进3个步骤间的因果有序迭代。实验结果表明:与参考方法相比,该文所提方法的DOA估计与跟踪性能更优。展开更多
为了提升分布式传感器场景下对于宽带辐射源的定位效果,本文提出了一种基于到达时间差(Time Difference Of Arrival,TDOA)的多频率聚焦与融合的相干辐射源直接定位(Direct Position Determination,DPD)方法 .首先,对衰减系数未知的传感...为了提升分布式传感器场景下对于宽带辐射源的定位效果,本文提出了一种基于到达时间差(Time Difference Of Arrival,TDOA)的多频率聚焦与融合的相干辐射源直接定位(Direct Position Determination,DPD)方法 .首先,对衰减系数未知的传感器时域接收信号进行预处理,进行数据分段和频域变换,将宽带信号转化成若干个多快拍窄带频域信号;其次,根据最佳聚焦矩阵构造准则,构造聚焦矩阵,将各频率对应的信号聚焦到中心频率附近频谱能量最大的聚焦频率,得到聚焦后的接收数据;然后,根据子空间正交性建立关于辐射源位置的最小化代价函数,融合多个聚焦后的代价函数解决衰减系数未知的问题;最后,结合拉格朗日乘子法,通过网格点上代价函数值的谱峰搜索得到宽带辐射源的估计位置.所提方法可以在衰减系数未知的情况下实现相干辐射源的高精度定位,仿真和实际测试结果表明本文所提方法的有效性,在信噪比大于0 dB的四节点多径定位场景中,所提方法的定位性能较其他时差直接定位性能提升了30%以上.展开更多
聚焦技术就是把宽带信号聚焦到某一个确定的频率上近似成窄带信号。麦克风阵列接收的声音信号相对频率范围更大,达到3～4个数量级,如何选择聚焦频率就成为估计算法的关键问题。为了应对多重信号分类(Multiple Signal Characteristic,MUS...聚焦技术就是把宽带信号聚焦到某一个确定的频率上近似成窄带信号。麦克风阵列接收的声音信号相对频率范围更大,达到3～4个数量级,如何选择聚焦频率就成为估计算法的关键问题。为了应对多重信号分类(Multiple Signal Characteristic,MUSIC)算法对阵元间隔的要求,防止出现多值模糊。根据宽带聚焦算法的思想,从聚焦后的窄带信号入手,分析了阵元间隔对MUSIC算法的影响。验证了一种按阵元实际间距选择聚焦频率的方法,通过仿真表明了该方法的可行性。展开更多
文摘为改善在噪声、混响及声源移动情况下传统到达方向(direction of arrival,DOA)估计方法的性能,该文提出一种基于Kalman滤波与频率聚焦的单声源DOA实时估计与跟踪方法。该方法由去噪、去混响和DOA估计3个步骤构成。其中:去噪与去混响步骤的目标函数分别由最小化去噪信号误差和多通道线性预测系数误差建立,并分别通过Kalman滤波求解;DOA估计步骤通过基于频率聚焦的导向响应功率实现。该文所提方法建立在传播矩阵集成去混响与去噪步骤的基础上,通过波束形成获得的期望信号的先验估计,DOA估计步骤被进一步集成,从而促进3个步骤间的因果有序迭代。实验结果表明:与参考方法相比,该文所提方法的DOA估计与跟踪性能更优。
文摘为了提升分布式传感器场景下对于宽带辐射源的定位效果,本文提出了一种基于到达时间差(Time Difference Of Arrival,TDOA)的多频率聚焦与融合的相干辐射源直接定位(Direct Position Determination,DPD)方法 .首先,对衰减系数未知的传感器时域接收信号进行预处理,进行数据分段和频域变换,将宽带信号转化成若干个多快拍窄带频域信号;其次,根据最佳聚焦矩阵构造准则,构造聚焦矩阵,将各频率对应的信号聚焦到中心频率附近频谱能量最大的聚焦频率,得到聚焦后的接收数据;然后,根据子空间正交性建立关于辐射源位置的最小化代价函数,融合多个聚焦后的代价函数解决衰减系数未知的问题;最后,结合拉格朗日乘子法,通过网格点上代价函数值的谱峰搜索得到宽带辐射源的估计位置.所提方法可以在衰减系数未知的情况下实现相干辐射源的高精度定位,仿真和实际测试结果表明本文所提方法的有效性,在信噪比大于0 dB的四节点多径定位场景中,所提方法的定位性能较其他时差直接定位性能提升了30%以上.
文摘聚焦技术就是把宽带信号聚焦到某一个确定的频率上近似成窄带信号。麦克风阵列接收的声音信号相对频率范围更大,达到3～4个数量级,如何选择聚焦频率就成为估计算法的关键问题。为了应对多重信号分类(Multiple Signal Characteristic,MUSIC)算法对阵元间隔的要求,防止出现多值模糊。根据宽带聚焦算法的思想,从聚焦后的窄带信号入手,分析了阵元间隔对MUSIC算法的影响。验证了一种按阵元实际间距选择聚焦频率的方法,通过仿真表明了该方法的可行性。
