[发明专利]一种平面阵列反卷积声源识别方法

权利要求书

1.一种平面阵列反卷积声源识别方法，包括以下步骤，

步骤1、计算传统波束形成输出结果

波束形成输出量的计算式为：

式中，C＝∑_r′C(r′)＝∑_r′q(r′)v^*(r′)v^T(r′)，为频域下的全互谱矩阵；

r′为声源位置向量，q(r′)为r′处源强，上标T和*分别表示转置和共轭；v＝[v_m(r)]表示聚焦点为r的导向列向量，v_m(r)表示第m个传声器的导向矢量；l为所有元素均为1的矩阵，w＝[|v_m|]²；

步骤2、建立波束形成输出结果与声源分布之间的方程组

b＝Aq

式中，b＝[b(r)]为N维波束形成输出列向量，N为网格点数目；A＝[psf(r|r′)]为N×N维的点传播函数矩阵；q为N维的声源分布列向量；

其特征是：

步骤3、迭代求解声源分布

1)、初始化t＝1，残差r_t-1＝b，支撑集矩阵A_t-1＝0；

2)、计算相关系数h＝A^Hr_t-1，上标H表示转置共轭，选择h中绝对值前S个元素所对应的索引记作{λ_i}_{i＝1，2...S}；

3)、令Γ_t＝Γ_t-1∪{λ_i}_{i＝1，2...S}；计算最小二乘解：

θ_t是待求解的N维源强分布估计矢量，表示根据Γ_t包含的索引挑选传播函数矩阵A中相应的列所构造的中间矩阵；

4)、寻找索引为声源分布矢量的索引；

5)、令J_t＝J_t-1∪μ，At＝A_t-1∪a_μ，a_μ为A的第μ列向量；再次更新源强分布估计：

6)、更新残差矢量

7)、若||r_t||₂＞ε则令t＝t+1回到步骤2)，否则输出结果；

8)、获得声源分布矢量估计值q在J_t处有非零值，J_t为最终的索引集合，其值为θ_t。

2.根据权利要求1所述的平面阵列反卷积声源识别方法，其特征是：在步骤3的2)中，参数S取值为S＜D且S＜M/D，D为声源的数目，M为麦克风数目。

3.根据权利要求1或2所述的平面阵列反卷积声源识别方法，其特征是：在上述步骤3的7)中，ε选取10^-3到10^-6范围内的值。