[發明專利]基于四元正交麥克風陣列的穩健聲源定位方法

有效

• 申請號: 201710362998.3
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN108008355B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 晏燕;陳華偉;宋宮琨琨
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01S5/20
• 分類號: G01S5/20;G01S5/22
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張艷

1.基于四元正交麥克風陣列的穩健聲源定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)計算四元正交陣引入幅度誤差后各聲強估計方法的絕對誤差，

方位角絕對誤差：

俯仰角絕對誤差：

其中：是聲源與x軸正方向的夾角即方位角，θ是聲源與z軸正方向的夾角即俯仰角，分別為x軸、y軸、z軸方向上聲強的相對誤差；

(2)計算四元正交陣引入相位誤差后各聲強估計方法的絕對誤差；

(3)確定實際應用中最佳的聲源定位方法，

進行目標聲源方位角估計時：

振速估計采用

聲壓估計采用p_a＝(p₁+p₂+p₃)/3，

進行目標聲源俯仰角估計時：

振速估計采用

聲壓估計采用p_A＝(p₁+p₂+p₃+p₄)/4，

其中：j表示虛數單位，p₁、p₂、p₃、p₄分別為四個陣元接收到的信號，v_x、v_y、v_z分別為x、y、z軸方向上的振速，c表示聲速，表示波數，f₀表示信號頻率，ρ表示空氣密度，h表示陣列間距的一半；v_G表示在進行目標聲源定位時，所采取的振速估計方法，p_a表示在計算目標聲源方位角時，所采取的聲壓估計方法，其為p₁、p₂、p₃的聲壓平均值，p_A表示在計算目標聲源俯仰角時，所采取的聲壓估計方法，為p₁、p₂、p₃、p₄的聲壓平均值；

(4)針對不同頻率的信號，確定合理的陣列尺寸范圍；

(5)確定合理的陣列擺放位置：避開俯仰角等于0°和180°附近的角度。

2.根據權利要求1所述的基于四元正交麥克風陣列的穩健聲源定位方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述四元正交陣包含1、2、3、4號麥克風，其中1號麥克風位于原點O處，2、3、4號麥克風依次位于x軸正方向、y軸正方向、z軸正方向，且與1號麥克風的距離為2h，x、y、z軸兩兩相互正交，建立三維坐標系。