[实用新型]一种基于极坐标系下的声源定位随机阵列装置

说明书

本实用新型公开了一种基于极坐标系下的声源定位随机阵列装置，包括依次叠加设置的前壳和底壳，前壳和底壳均为圆形壳并在前壳和底壳之间形成圆柱形空腔，空腔内设有pcb支架并在pcb支架上固定有pcb；使用本装置进行随机阵列具有更好的分辨率和旁瓣抑制比。随机阵列不但便于增大阵列孔径，而且能够保证阵元中存在所要求的最小间距，其所能测量的频率范围较广。随机阵列中阵元位置具有随机性，可将重复冗余的阵元去掉或将其移至所需位置，从而使其满足定位运动声源的要求。这种阵列结构能够在满足运动声源测量条件的前提下，保证传声器数目不变甚至使其减少，以降低阵列的搭建成本与信号处理的计算量。

技术领域

本实用新型涉及声源定位技术，具体是一种基于极坐标系下的声源定位随机阵列装置。

背景技术

传声器阵列声源定位技术是指通过传声器阵列采集声信号，经由相应的阵列信号处理方法对其进行分析处理，得到声源的空间位置。现有传声器阵列技术方面，运动声源具有多普勒频移与所需测量平面较大这两大特点。这就要求阵列在测量特性方面满足测量频率范围要宽、阵列面积要大，由此导致阵列结构须在保证阵元最小间距的前提下，尽可能地增大阵列孔径。

目前已有众多规则满布阵列结构的声源定位研究，包括线性阵列、平面阵列和立体阵列。对运动声源的定位应考虑以下布阵条件：为了避免发生空间混淆现象，相邻两传声器间距要足够接近；与此同时，为了能够准确定位多个噪声源，整个阵列孔径要足够大。一个满阵布置的阵列若要满足以上条件，需要的传声器数量则会相应增加，这将导致传声器阵列的搭建成本与信号处理计算量的大幅增加；规则阵列需要的传感器数量多，并且为了达到阵列孔径的需求，规则阵列存在着布阵面积大、布阵困难和造价高等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于极坐标系下的声源定位随机阵列装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于极坐标系下的声源定位随机阵列装置，包括依次叠加设置的前壳和底壳，前壳和底壳均为圆形壳并在前壳和底壳之间形成圆柱形空腔，空腔内设有 pcb支架并在pcb支架上固定有pcb；所述前壳中心具有透明的玻璃层，玻璃层上具有直径不同的多个圆环标记，且玻璃层中心为镜筒，所述镜筒呈圆形。

作为本实用新型的优选方案：所述底壳后方设有整流罩，整流罩具有横杆和圆环形的固定圈，固定圈套装在前壳和底壳的连接处；所述固定圈外部具有上壳，具体的，上壳包括“U”型的支架，并在支架两端具有圆弧形的滑槽，固定圈两端具有与滑槽滑动连接的滑块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：使用本装置进行随机阵列具有更好的分辨率和旁瓣抑制比。随机阵列不但便于增大阵列孔径，而且能够保证阵元中存在所要求的最小间距，其所能测量的频率范围较广。随机阵列中阵元位置具有随机性，可将重复冗余的阵元去掉或将其移至所需位置，从而使其满足定位运动声源的要求。这种阵列结构能够在满足运动声源测量条件的前提下，保证传声器数目不变甚至使其减少，以降低阵列的搭建成本与信号处理的计算量。

附图说明

图1为传声器阵列定位运动声源俯视图。

图2为同轴圆环阵计算模型图。

图3为三环同轴圆阵分区图。

图4为第一种基于极坐标系下的声源定位随机阵列装置随机阵列排列图。

图5为第二种随机阵列排列图。

图6为本实用新型的结构示意图。

图7为具体实现流程图。

图中1-前壳，2-整流罩，3-上壳，4-pcb，5-pcb支架，6-底壳，7-固定圈， 8-支架，9-玻璃层，10-镜筒。

具体实施方式