基于端点检测的精确时延提取方法及其定位精度分析
2021-09-09王华松
声学技术 2021年4期
王华松,赵 鑫
(92941部队,辽宁葫芦岛 125001)
关键字:端点检测;脉冲声源定位;广义互相关;时延提取
0 引 言
基于传声器阵列的声源定位问题,就是将一组传声器按一定方式布置在空间特定的位置上,形成传声器阵列,用传声器接收语音信号,相当于对空间分布的声场信号进行采样,得到声源的空间离散观测数据,通过一定的信号处理算法,估计声源的空间位置。基于传声器阵列的定位方法按照定位原理大体上可以分为3类[1]:基于最大输出功率的可控波束形成技术、基于高分辨率谱估计的定位技术和基于到达时间差(Time Difference Of Arrival,TDOA)的定位技术。本文主要研究第三种定位方法,这种方法分为两步:第一步获得麦克风两个时间延迟估计(Time Delay Estimation, TDE),常用的方法有互相关法(Cross Correlation, CC)[2]、互功率谱相位法(Cross PowerSpectrum Phase, CSP)[3]、自适应特征值分解法(Adaptive Eigenvalue Decomposition,AED)[4]等;第二步进行空间定位,常用的方法有最小二乘法、最优化方法等。基于TDOA的定位方法计算量小,原理简单,易于实时实现,可用于单脉冲声源的定位。
时延估计是声源定位中的关键环节,对于语音信号,由于持续时间比较长,可以运用滑动平均的方式[5]来消除部分误差。但是,对于短时脉冲声信号,由于持续时间比较短,受混响干扰比较明显,这种方式不再有效。本文运用传统的互相关方法求出时延值,利用端点检测信息判断时延值的优劣,提取好的时延值,再利用最优化方法进行空间定位,提出了一种在非高斯白噪声与高混响环境下室内脉冲声定位的方案。……
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