[发明专利]具有分数阶的灵活差分麦克风阵列

权利要求书

1.一种用于为包括布置在平坦的平台上的M个麦克风的差分麦克风阵列DMA构建波束形成器的方法，所述方法包括：

由处理装置为DMA指定波束图的目标方向性因子DF值；

由所述处理装置基于目标DF值为所述DMA生成N阶波束图和N-1阶波束图，其中N为整数，并且N被确定为目标DF值的函数，使得与所述N阶波束图相对应的第一DF值大于所述目标DF值以及与所述N-1阶波束图相对应的第二DF值小于所述目标DF值；以及

由所述处理装置为所述DMA生成分数阶波束图，其中与所述分数阶波束图相对应的第三DF值与所述目标DF值匹配，并且所述分数阶波束图包括来自所述N阶波束图的第一分数贡献和来自所述N-1阶波束图的第二分数贡献。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一DF值、第二DF值和第三DF值表示相应的N阶波束形成器、N-1阶波束形成器和分数阶波束形成器抑制来自指定观察方向以外的方向的空间噪声的能力。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述N阶波束图、N-1阶波束图和分数阶波束图反映相应的N阶波束形成器、N-1阶波束形成器和分数阶波束形成器对从方向θ撞击在所述DMA上的平面波的灵敏度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：

将所述分数阶的值确定为(N-1+α)，其中α是0和1之间的实数，α*(N阶波束图)对应于所述第一分数贡献并且(1-α)*(N-1阶波束图)对应于所述第二分数贡献。

5.根据权利要求4所述的方法，其中N是基于麦克风数量M的所述波束形成器的最大可设计阶，所述方法还包括：

接收由所述M个麦克风响应于声源而生成的多个电子信号；

基于所述信号，由N阶波束形成器确定所述声源的第一估计包括大于阈值量的噪声；

执行(N-1+α)分数阶波束形成器以基于所述信号计算所述声源的第二估计，其中α是所述第二估计包括小于所述阈值量的噪声的最大值。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述DMA的M个麦克风被布置为布置在平坦的平台上的线性阵列或圆形阵列中的一个。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：

基于所述分数阶波束图生成波束形成器滤波器，其中M2*N+1。

8.一种用于为包括布置在平坦的平台上的M个麦克风的差分麦克风阵列DMA构建分数阶波束形成器的方法，所述方法包括：

由处理装置为DMA指定目标白噪声增益WNG值；

由所述处理装置基于目标WNG值为所述DMA生成N+1阶波束图和N+1阶波束形成器以及为所述DMA生成N阶波束图和N阶波束形成器，其中N为整数值，并且N被确定为目标DF值的函数，使得与所述N+1阶波束形成器相对应的第一WNG值小于所述目标WNG值以及与所述N阶波束形成器相对应的第二WNG值大于所述目标WNG值；以及

由所述处理装置为所述DMA生成分数阶波束图和所述分数阶波束形成器，其中与所述分数阶波束形成器相对应的第三WNG值与所述目标WNG值匹配并且所述分数阶波束图包括来自所述N+1阶波束图的第一分数贡献和来自所述N阶波束图的第二分数贡献。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一WNG值、第二WNG值和第三WNG值反映相应的N+1阶波束形成器、N阶波束形成器和分数阶波束形成器在指定频率范围内对来自所述DMA的M个麦克风的自噪声的灵敏度。