潘峥嵘，段丽萍，杨智刚

兰州理工大学电气工程与信息工程学院，兰州730050

基于麦克风阵列的时延定位算法研究

潘峥嵘，段丽萍，杨智刚

兰州理工大学电气工程与信息工程学院，兰州730050

针对互功率谱相位（CSP）法在低信噪比环境下，时延估计精度下降这一问题，提出了一种改进的CSP方法。研究了传统的CSP法，分析了语音信号能量在总能量中的比例问题，为保证强噪声环境下，语音信号不被淹没，定义了一个随信噪比变化的非线性参量，通过该非线性参量调节加权函数的大小，进而减小噪声的影响，提高算法的抗噪性能。采用8个线性阵列麦克风采集语音信号，在Matlab平台上，就传统的CSP算法，SCOT算法，改进CSP算法，在高信噪比和低信噪比环境下进行仿真验证，仿真结果表明，改进的CSP方法在强噪声环境下具有更好的定位性能。

声源定位；时延估计；互功率谱相位

1 引言

麦克风阵列技术源于声纳、雷达等系统中阵列信号处理技术，改变传统单个麦克风使用方式，利用多个麦克风组成一定形状的阵列，同时采集语音，用阵列信号处理的方法获得高质量的语音信号[1]。它在时域和频域的基础上增加一个空间域，对接收到的来自空间不同方向的语音信号进行处理，能够实现说话人方向的实时跟踪，从而可实现定向语音采集，提高信噪比[2]。近年来，基于麦克风阵列的声源位置估计已经成为一个十分活跃的研究领域[3]，它在人机交互和智能空间等领域，比如多媒体系统，移动机器人[4]，视频会议系统[5]等方面有广泛的应用。……