基于声传感器阵列的声源定位系统设计

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基于声传感器阵列的声源定位系统设计
【摘要】目前国际上经过多年的研究,声源定位己经有一些初步的实际可用的定位系统。本文针对声源定位系统对数据采集的特殊要求,采用传声器阵列采集信号,使用广义互相关算法来解决时延估计的问题,开发软件系统。实验结果证明所设计的低频声源定位系统可以较为准确的实现低频声源的定位,且定位误差较小,在误差允许范围内。
HDPE多孔加筋缠绕波纹管【关键词】传声器阵列;声源定位;广义互相关;时延估计
引言
随着电子技术发展,声源定位的基本原理和设计变化不大,主要是采用各种现代化技术实现自动化、集成电路化,提高了性能。现有的声源定位系统一般用热线,碳粒或电容传声器接受声音信号,用无线电技术或光纤技术传输信号,用点蚀纸带或墨水纸袋记录测量结果,并把记录仪与计算机相连,用计算机处理测量结果。声测基线采用直线,弧线,正方形等多种形式。目前,定位侦察距离可达30km,精度达到1%。
本文将若干个传声器按照一定的几何结构排列,组成传声器阵列,通过阵列信号处理的方法
对该阵列接收到的声源信号进行处理,设计开发了一套声源定位系统,并在本实验系统的基础上进行了声源定位实验,根据实验结果分析了系统性能,提出了改进方案,确定出声源的几何位置。
1.定位系统设计
伞齿轮设计声源定位结果可作为改善环境跟踪录音效果的依据,也可作为军事侦察的手段。声源定位系统硬件结构框:由驻极体电容传声器采集到声音信号后,经过模数转换电路板去噪,数据采集卡得到的数据传回到PC机,计算出每个传声器接收到声音到达时间差值,最后通过声源定位程序得到声源估计位置。
2.定位系统设计
2.1 数据采集
图1为声信号采集电路板实物图。
图1 声信号采集电路板
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滚珠花键2.2 时延估计算法
实验采用改进的广义互相关时延估计算法,步骤如下:
(1)将接收信号分别通过频率响应的预滤波器,对其进行预滤波处理;抑制贴
(2)对预滤波处理后得到的互功率谱密度函数进行加权,得到互功率谱密度函数[3];
(3)对互功率谱密度函数进行反傅里叶变换,得到广义相关函数;

本文发布于:2023-05-30 02:51:20,感谢您对本站的认可!

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