张超洋，周桂宇，蒋立华，敖明扬，杨玉成

（宜宾学院 智能制造学部，四川 宜宾 644000）

0 引 言

随着信息技术和人工智能的快速发展，声音导航跟踪定位的应用越来越广泛。声音信号是人们传递信息的重要方式，在智能车载、智能家居、可穿戴设备等领域受到关注[1]。声源定位技术，在现代工业制造中可以通过噪声和异响进行定位[2]；在国防现代化方面，可以用来辅助测量炮兵阵地、定位狙击手位置、测量弹药、测试火炮的着落点和空中炸点[3]；在生活中，可以准确识别空调、冰箱、洗衣机等家电产品的噪声源，从而确定其位置、分布，并优化控制减小噪声，改善人们的工作和生活环境[4]。声源定位技术主要可以分成三大类：第一类是基于最大输出功率的可控波束形成技术；第二类是高分辨率谱估计技术；第三类是基于声达时间差的定位技术，利用到达阵列上各传声器的声音信号间的时间差来定位声源，这类技术计算量小，比较适用于实时处理，实际运用也十分广泛。本文基于声源近场传播模型[5-6]设计并制作了一个以STM32 为主控的声源定位跟踪系统，该系统实现了对较宽频率声源进行定位与追踪[7]，在视频会议、语音增强、自动语音识别领域[8-9]有重要的应用价值。

1 理论分析与计算

1.1 TDOA 的基本定位原理

传统的基于TDOA 技术[10-12]的无线定位系统一般涉及4 个基站和1 个移动平台MB(x,y,z)，其中下行发射基站为B0(x0,y0,z0)，上行接收基站为Bi(xi,yi,zi),i=(1, 2, 3)，移动平台MB 发送到各基站的上行信号的到达时间差为t10、t20、t30，且均可测得。……