岳 蒂， 栾 峰， 佘黎煌， 丁 山， 张立立

(东北大学 计算机科学与工程学院，沈阳 110169)

0 引 言

近年来，随着科学技术和生活水平的提高，人们越来越注重对声音进行控制和处理。而正确的确定声音位置是实现声音控制的前提，因此声源定位技术应运而生[1]。多年来声源定位是国内外研究的重点课题，初期的研究主要应用于雷达、声呐等军事系统[1]。随着时代的发展，声源定位技术也逐渐地应用到民用和工业系统中，比如：视频电话会议、智能机器人听觉[2]、机器故障诊断、降噪等。随着嵌入式技术的迅速发展，当前市场上的声源定位类产品，在设计实现上仍存在一些问题[3]，例如，如何降低成本，如何缩小体积以提高可移动与便携性等[4-5]。因此，声源定位的研究与开发具有较强的实际价值和理论意义。本文以声源定位算法为核心，设计了一个基于嵌入式平台的声源定位及成像系统。

1 系统的硬件设计

系统的主控制器使用同类产品中性能较高的增强型STM32单片机，其时钟频率达到168 MHz、功耗低、具有更快的模数转换速度、更强大的输入/输出端口 (input/output, I/O)复用功能以及更快的通用同步/异步串行接收/发送器(Universal Synchronous / Asynchronous Receiver / Transmitter, USART)和串行外设接口(Serial Peripheral Interface, SPI)通信速度[6]。系统主要包括FPGA模块、TF卡模块、FSMC接口、USB模块和Qt上位机等模块。

整体框架如图1所示。TF卡模块负责存储数据、USB模块负责下位机与Qt上位机之间的数据通信、Qt上位机负责将系统得到的声源信息通过图形用户界面显示出来。综合设计实现了对空间区域内进行声源定位并通过上位机进行声源成像显示的功能。……