[发明专利]基于差分阵列的声源方向定位方法

摘要

本发明涉及一种基于差分阵列的声源方向定位方法，包括步骤：利用平面麦克风阵列录制输入信号，并计算协方差矩阵；进一步进行特征值分解以获得最大特征值的特征向量作为目标声源，计算所述目标声源的协方差矩阵；设计两个正交的N阶对偶差分阵列波束形成；基于波束形成的权重和目标声源的协方差矩阵计算得出声源方向候选项；利用所述声源方向候选项计算出其余三个象限内的声源方向候选项并一起组成声源方向候选项数组；利用延迟求和的波束形成方法进行波束形成并比较四个声源方向候选项所形成波束的能量，选取能量最大的声源方向候选项作为目标声源方向。本发明的声源方向的定位方法具有高效、计算量小，且准确度高的优点，是一种新的定位方法。

主权项

1.一种基于差分阵列的声源方向定位方法，其特征在于，包括如下步骤：利用平面麦克风阵列录制环境声音形成输入信号，计算所形成的输入信号的协方差矩阵；对输入信号的协方差矩阵进行特征值分解以获得最大特征值的特征向量作为目标声源，计算所述目标声源的协方差矩阵；设计两个正交的N阶对偶差分阵列波束形成，并得到每一差分阵列波束形成的权重；基于所述目标声源的协方差矩阵和每一差分阵列波束形成的权重计算得出声源方向候选项，包括：利用声源方向计算公式计算得到所述声音方向候选项，所述声音方向计算公式为：式一中，θ为需计算的声源方向候选项，h0和h为设计的两个正交的N阶对偶差分阵列波束形成的权重，N为差分阵列波束形成的阶数，H为共轭转置操作，Rss为目标声源的协方差矩阵；利用所述声源方向候选项计算出其余三个象限内的声源方向候选项并一起组成声源方向候选项数组；对于所述声源方向候选项数组内的每一声源方向候选项进行波束形成，比较四个声源方向候选项所形成波束的能量，选取能量最大的声源方向候选项作为目标声源方向。