[发明专利]基于复合算法的平面声源定位方法在审
| 申请号： | 201510685776.6 | 申请日： | 2015-10-20 |
| 公开（公告）号： | CN106597379A | 公开（公告）日： | 2017-04-26 |
| 发明（设计）人： | 徐方;邹风山;姚承博;田瑞雪;王宇卓;高与聪 | 申请（专利权）人： | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司;中国科学院国有资产经营有限责任公司 |
| 主分类号： | G01S5/28 | 分类号： | G01S5/28 |
| 代理公司： | 沈阳科苑专利商标代理有限公司21002 | 代理人： | 许宗富 |
| 地址： | 110168 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | 本发明涉及声源定位领域，具体涉及一种基于复合算法的平面声源定位方法，包括以下步骤在同一平面设置两个麦克风，两个麦克风不为同一位置；采用基于时间延迟估计的定位算法以两个麦克风位置为焦点得出双曲线方程；采用基于双耳能量差的定位算法以两个麦克风位置为焦点得出圆形曲线方程；步骤二和三得出的双曲线方程与圆形曲线方程的交点坐标，即为平面声源所在位置坐标；本发明通过采用复合算法，麦克风阵列只需2个麦克风即可确定声源位置，复合算法将麦克风个数减少了至少50％，极大的节约了设备成本。 | ||
| 搜索关键词： | 基于 复合 算法 平面 声源 定位 方法 | ||
【主权项】：
一种基于复合算法的平面声源定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，在同一平面设置两个麦克风，两个麦克风不为同一位置；步骤二，采用基于时间延迟估计的定位算法以两个麦克风位置为焦点得出双曲线方程；步骤三，采用基于双耳能量差的定位算法以两个麦克风位置为焦点得出圆形曲线方程；步骤四，步骤二和三得出的双曲线方程与圆形曲线方程的交点坐标，即为平面声源所在位置坐标。
下载完整专利技术内容需要扣除积分，VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于沈阳新松机器人自动化股份有限公司;中国科学院国有资产经营有限责任公司，未经沈阳新松机器人自动化股份有限公司;中国科学院国有资产经营有限责任公司许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/patent/201510685776.6/，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 同类专利
- 分离式麦克风阵列-201821097895.5
- 冯兆伟 - 苏州宏云智能科技有限公司
- 2018-07-11 - 2019-01-11 - G01S5/28
- 本实用新型提供一种分离式麦克风阵列，该分离式麦克风阵列包括唤醒型麦克风、录音型麦克风以及控制器，控制器根据唤醒型麦克风接收到的声音信号，使用至少三个唤醒型麦克风获取声源位置，然后再根据声源位置确定进行声音信号采集的录音型麦克风，最后使用确定的录音型麦克风进行声音信号的采集。本实用新型的分离式麦克风阵列的两种麦克风具有不同的指向性曲线与增益，分工明确，能降低对麦克风硬件的要求，同时麦克风不需要在唤醒和录音两个工作状态中切换麦克风参数，避免了高难度的调整与切换给硬件带来的高要求。
- 一种基于麦克风阵列的机器人声源定位系统及装置-201810539274.6
- 刘冠群;袁生荣;张汝波;温乃峰;于海洋;吴俊伟;毛琳;唐莉莉 - 大连民族大学
- 2018-05-30 - 2018-11-13 - G01S5/28
- 一种基于麦克风阵列的机器人声源定位系统及装置，属于声源定位领域，用于解决降低计算复杂度的问题，要点是包括构造模块，构造麦克风阵列；互相关计算模块，利用互相关算法计算声源信号到各麦克风对之间的时延差；距离计算模块，计算声源S到坐标原点O的距离R；坐标计算模块，计算声源S的坐标；角度计算模块，求声源方位角θ和俯仰角
效果是降低了计算复杂度。
- 长基线导航系统应答器位置高精度测量方法-201810511746.7
- 邹男;王晋晋;付进;张敉嘉;张光普 - 哈尔滨工程大学
- 2018-05-25 - 2018-11-06 - G01S5/28
- 本发明提供的是一种长基线导航系统应答器位置高精度测量方法。一，根据布放海底应答器阵，并在布放好的应答器附近测量母船运动航路；二，测量母船按照设计好的航路运动，并以指定同步周期发射测距信号，记录同步周期T；三，测量并记录各周期从发射询问信号到接收应答信号所经历的时间ti0(k)；四，根据已知各应答器的电路延迟时间τi，计算各周期所对应的ti(k)；五，对各周期的测量斜距进行修正；六，求解各应答器的位置。本发明提出的基于椭圆焦半径的斜距修正方法，经验证可获得更高的测阵精度，提高长基线导航能力。
- 一种用于声源定位的麦克风阵列布置结构-201720696203.8
- 黄进凯;樊清涛;郑晓庆;张睿;陈辰;张文强;徐林 - 重庆锐纳达自动化技术有限公司
- 2017-06-15 - 2018-04-13 - G01S5/28
- 本实用新型公开了一种用于声源定位的麦克风阵列布置结构，包括结构相同的第一麦克风、第二麦克风、第三麦克风、第四麦克风、第五麦克风、第六麦克风，所述第一麦克风、第二麦克风、第三麦克风、第四麦克风、第五麦克风、第六麦克风设置于同一平面并依次按照同一圆周均匀分布；以所述圆周圆心O为起点，所述第一至第六麦克风每相邻两个麦克风之间夹角α为60°；所述第一麦克风至第六麦克风每相邻两个麦克风之间的距离L的范围为5‑15cm。本实用新型通过精心选择，提出一种特有的麦克风布置结构，根据该结构能够精确地计算出声源地位置同时不需要设置更多的麦克风装置，降低了声源定位装置的制造成本且提交了声源定位的定位效率。
- 声波导航定位系统-201720304977.1
- 沈功田;郑阳;张宗健;谭继东 - 中特检科技发展(北京)有限公司;中国特种设备检测研究院
- 2017-03-27 - 2017-11-10 - G01S5/28
- 本实用新型公开了一种声波导航定位系统。其中，该系统包括发射装置，与目标物体设置在一起，用于在对目标物体进行导航定位时产生声波，目标物体位于波导体的表面上，在发射装置产生声波时，声波从目标物体的位置沿波导体传播；接收装置，设置在波导体的预定位置，用于在接收到声波时记录接收到声波的接收时间；定位装置，与发射装置和接收装置相连接，用于根据接收时间、声波在波导体中传播的速度以及接收装置的预定位置对目标物体的位置进行定位。本实用新型解决了利用声波在空间中直线传播的导航定位方法的定位范围小、定位精度不够高且无法在接收装置和目标体之间存在障碍物、空间介质不均或目标体在曲面上运动时进行定位的技术问题。
- 声波导航定位方法和装置-201710188943.5
- 沈功田;郑阳;张宗健;谭继东 - 中特检科技发展(北京)有限公司;中国特种设备检测研究院
- 2017-03-27 - 2017-07-18 - G01S5/28
- 本发明公开了一种声波导航定位方法和装置。其中，该方法包括：控制发射装置在波导体中产生声波，其中，目标物体包括：发射装置，目标物体位于波导体的表面上，声波从目标物体的位置开始沿波导体传播；记录接收装置接收到声波的接收时间，其中，接收装置设置在波导体的预定位置，在声波沿波导体传播到预定位置时，接收装置接收声波；根据接收时间、声波在波导体中传播速度以及接收装置的预定位置对目标物体的位置进行定位。本发明解决了利用声波在空间中直线传播的导航定位方法的定位范围小、定位精度不够高且无法在接收装置和目标体之间存在障碍物、空间介质不均或目标体在曲面上运动时进行定位的技术问题。
- 基于复合算法的平面声源定位方法-201510685776.6
- 徐方;邹风山;姚承博;田瑞雪;王宇卓;高与聪 - 沈阳新松机器人自动化股份有限公司;中国科学院国有资产经营有限责任公司
- 2015-10-20 - 2017-04-26 - G01S5/28
- 本发明涉及声源定位领域，具体涉及一种基于复合算法的平面声源定位方法，包括以下步骤在同一平面设置两个麦克风，两个麦克风不为同一位置；采用基于时间延迟估计的定位算法以两个麦克风位置为焦点得出双曲线方程；采用基于双耳能量差的定位算法以两个麦克风位置为焦点得出圆形曲线方程；步骤二和三得出的双曲线方程与圆形曲线方程的交点坐标，即为平面声源所在位置坐标；本发明通过采用复合算法，麦克风阵列只需2个麦克风即可确定声源位置，复合算法将麦克风个数减少了至少50％，极大的节约了设备成本。
- 基于固体传播的声波室内定位方法-201610036312.7
- 陈文强;伍楷舜;王璐 - 深圳大学
- 2016-01-20 - 2016-04-27 - G01S5/28
- 本发明涉及室内定位技术领域，其公开了一种基于固体传播的声波室内定位方法；包括如下步骤:（S1）在固体四周布置三个或三个以上接收探头；（S2）被定位目标是声波或超声波源，声波通过固体传播信号；（S3）接收探头接收到信号，再根据定位算法求出目标精确位置。本发明的有益效果：提出了一种新的室内定位技术，声波是一种弹性介质中传播着的压力振动，声波不仅可以在固体中传播，传播速度还要比在空气中传播的快；本发明极大的提高了定位精度以及降低了定位成本；可以解决室内定位的非视距问题，并减少室内桌椅等障碍物的影响，以及空气温度湿度压强等的影响。
- 飞行时间响应器-201480038669.8
- G·普雷希勒;L·巴宁;Y·阿米斯尔;U·沙茨伯格 - 英特尔公司
- 2014-08-05 - 2016-03-30 - G01S5/28
- 描述了装置和技术，诸如用于提供室内位置服务。实施例包括有源、无源或独立的飞行时间(ToF)响应器，其适于提供精细时间测量信息给设备，从而确定设备与网络设备或响应器之间的距离。实施例可以包括网络设备，耦合到一个或多个有源ToF响应器，使得当网络设备不支持ToF协议时，有源ToF响应器将ToF提供信息给设备。实施例可以包括耦合到网络设备的服务器，服务器被安排成在网络连接上从多个设备接收位置信息，该网络连接由接入点提供而并非由网络设备提供，以及服务器被安排成基于位置信息来确定网络设备以及耦合到网络设备的一个或多个ToF响应器的位置。
- 一种基于分布式多阵列实现的水下目标三维定位方法-201410131266.X
- 郑胜家;李晓;张春华 - 中国科学院声学研究所
- 2014-04-02 - 2015-10-14 - G01S5/28
- 本发明涉及一种基于分布式多阵列实现的水下目标三维定位方法，所述分布式多阵列包括多个节点，每一个节点为包括多个阵元的线阵列，所述多个节点位于水中的不同位置；该方法包括：所述分布式多阵列中的各个节点在同一时刻对同一目标进行匹配场定位，从而独立地对同一个目标进行深度和距离估计；对所述各个节点在同一时刻对同一目标进行匹配场定位得到的估计结果做协同定位处理，从而实现对水下目标的三维定位；所述协同定位处理包括：以线性最小二乘算法对水平方位定位结果进行修正，以各节点的目标定位深度均值作为目标深度估计。本发明具有定位精度高的优点。
- 基于椭球腔模型的海域物体定位方法-201510211941.4
- 徐斌 - 浙江工商大学
- 2015-04-29 - 2015-09-09 - G01S5/28
- 本发明公开了基于椭球腔模型的海域物体定位方法，包括任一节点发射超声波信号，其它节点接收超声波；得出分别位于绕两个焦点连线旋转形成的两个椭球交集形成“椭球腔”；取得更多“椭球腔”交集得出质心；求出质心群的质心；以此为球心，距离发射点最近的点为半径形成的球形区域，以该球形区域作为该物体所在位置以及所在空间的模拟；各节点遍历发射，融合所有的获取的模拟球形区域。本发明解决了超声波在海洋生态环境监测的应用中，由于被测物体表面不规则、反射点不相同，无法对海域物体进行准确的立体区域定位的问题，更有效地应用到海洋环境监测中。
- 一种利用井口检波器进行水力压裂微地震监测的方法-201310219803.1
- 余刚;王熙明 - 中国石油天然气集团公司;中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司
- 2013-06-05 - 2014-12-17 - G01S5/28
- 本发明涉及应用地球物理勘探利用井口检波器进行水力压裂微地震监测的方法。在水力压裂井口套管上安装检波器，记录地下岩石在高压水力作用下破裂时产生的微地震信号，微地震信号波沿水平方向传播到套管，转换为在声波沿钢套管上传播被井口检波器能记录。本发明可以在压裂施工现场快速准确地确定地下岩石破裂点的几何位置坐标，施工简单利用井口检波器进行水力压裂微地震监测的方法与装置可以应用于油田低渗透储层和页岩储层水力压裂的裂缝动态成像和快速压后评估。
- 一种室内组合定位系统及其定位方法-201410229628.9
- 彭万华;李翔;王清亮;查旻罡 - 美新半导体（无锡）有限公司
- 2014-05-27 - 2014-09-03 - G01S5/28
- 本发明提供一种室内组合定位系统，其包括：至少一个超声波节点，其包括超声波传感器和第一蓝牙通信模块；智能终端设备，其包括第二蓝牙通信模块和地磁传感器模块，所述超声波节点通过所述超声波传感器感知与所述智能终端设备之间的距离并获得所述智能终端设备的位置范围信息，并通过所述第一蓝牙通信模块发送到所述智能终端设备的第二蓝牙通信模块上，所述智能终端设备通过地磁传感器模块感知所述智能终端设备的地磁场信息,并基于所述智能终端设备的位置范围信息以及地磁场信息确定所述智能终端设备的最终位置坐标。本发明提高了室内定位的精度，大大降低了定位的成本。由于采用了低功耗蓝牙技术，功耗也大大降低了。
- 一种基于锁相放大器的强干扰下声源定位方法-201310091935.0
- 蒋宏;徐华中;罗积浩;黄力;张帆;孙洪伟;兰军健;魏凯;倪浩 - 徐华中
- 2013-03-21 - 2013-06-26 - G01S5/28
- 一种基于锁相放大器的强干扰下声源定位方法，通过分布在三维空间中的麦克风阵列采集声波信号，并测量声波到达各个麦克风的相位差，同时计算出时间差，并根据该到达时间差计算出到达距离差，再由距离差建立数学模型得到双曲线，然后旋转得到双曲面，再求解这些双曲面的交点，并排除无关交点，最后所得到的交点位置就是声源的位置，本发明采用了锁相放大器的原理，巧妙的建立了数学模型求交点，从而确定声源的位置，可以实现在十分吵杂环境中提取有用信号的幅值和相位信息，能够快速准确的确定声源的位置，即使声源在不断的移动，也可以很好的实现实时跟踪。
- Wi-Fi定位-201210378168.7
- 默里·加尔维斯;本·塔洛 - 剑桥硅无线电有限公司
- 2012-10-08 - 2013-04-10 - G01S5/28
- 本发明提供了Wi-Fi定位。形成相对于多个无线电发射器的无线电接收器的二维位置估计的方法，包括：在无线电接收器接收来自多个无线电发射器的信号并根据所接收的信号形成一组发射器加权值，发射器加权值表示从无线电接收器到各个无线电发射器的距离测量；对于多个无线电发射器中每个，通过根据各个发射器加权值的缩放值缩放在预定坐标系中描述各个不定性椭圆定向的不定性向量，并通过将不定性向量幅角乘以因子4来旋转不定性向量；对多个无线电发射器的经缩放旋转的向量求和以形成总向量；通过将总向量幅角除以因子4并使用产生旋转的总向量定义包括第一坐标轴和第二坐标轴复合坐标基准；通过步骤在复合坐标基准中形成无线电接收器的二维位置的估计。
- 基于波束形成和传递路径分析的室内噪声源定位方法-201110379622.6
- 成建;冯盟;黄震宇 - 上海交通大学
- 2011-11-24 - 2012-06-20 - G01S5/28
- 本发明涉及一种基于波束形成和传递路径分析的室内噪声源定位方法，包括1)在正常工况条件下对目标位置进行声压信号采集；2)通过频谱分析找到声压级最大频段；3)对空间中的可能声源进行区域划分；4)利用时域BF方法找到空间中各声源区域的最大噪声源位置；5)判断所有区域是否识别完成，若为是，执行步骤6)，若为否，返回步骤4)；6)通过TPA方法测量各最大噪声源到目标位置的路径信息和贡献度等步骤。与现有技术相比，本发明具有准确定位声源，又可以减少TPA的工作量，能以较少的TPA工作量寻找对控制位置最大的噪声源等优点。
- 基于小波变换的水声定位测量方法和测量系统-200910069123.X
- 张锁平 - 国家海洋技术中心
- 2009-06-04 - 2009-11-11 - G01S5/28
- 本发明所涉及的基于小波变换的水声定位测量方法和测量系统可以对采集的水中目标源信号进行小波变换，计算目标源的运动速度和距离，根据三角定位法，确定目标源的位置参数。其测量方法包括：采集目标源的信号(S1)，对采集目标源的信号执行小波变换(S2)，计算速度及距离(S3)，三角定位法估算目标源的位置(S4)，输出位置参数(S5)。其测量系统包括包括水听器阵、信号采集模块、信号处理系统、存储器和输出接口装置。
- 专利分类
