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基于传声器阵列的声源定位方法研究

张莉  
【摘要】: 基于传声器阵列的声源定位技术通过传声器阵列接收语音信号并进行处理,从而确定及跟踪声源位置,是语音信号处理领域的一个新研究热点,具有广泛的应用前景和实际意义。本论文针对基于传声器阵列声源定位问题展开研究,主要做了以下几方面的工作: 归纳总结并比较了主要的基于传声器阵列声源定位方法,建立了室内混响环境下房间脉冲响应的实现模型。建立了基于传声器阵列的声源近场,利用此模型,将窄带MUSIC子空间DOA算法应用于宽带声源信号定位。研究了广义互相关和LMS自适应时延估计算法,提出了基于双门限语音端点检测的改进互功率谱相位广义互相关时延估计算法,该算法运算量较少,具有较好的抗噪性和抗混响性;还提出了互功率相位广义互相关LMS自适应时延估计算法,该方法具有较好的抗噪性和抗混响性。研究了基于时延估计的定位方法,包括最大似然(ML)法和球型插值法。在球型插值法基础上提出了一种基于特征值分解的闭式一步最小二乘定位法,该方法与球型插值法在数学上具有等效统计性能但运算量更少。提出一个可在实际中实时应用的基于时延估计的声源定位系统,由基于双门限语音端点检测的改进互功率谱相位广义互相关时延估计和基于特征值分解的最小二乘定位两部分组成。该系统运算量小,对噪声和混响具有较好的抑制作用。


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