[發明專利]用于估計到達方向的設備和方法

有效

• 申請號: 201780084900.0
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN110226101B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 陳凱南;尤爾根·蓋格;穆罕默德·塔吉扎德;彼得·格羅舍
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G01S3/808
• 分類號: G01S3/808;G01S3/80
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強;李稷芳

1.一種用于估計來自Q≥1個聲源(202)的聲音的到達方向(Direction of Arrival，DOA)的設備(100)，其特征在于，所述設備(100)用于：

獲取包含測量出的相位差值的相位差矩陣，所述測量出的相位差值中的每一個是兩個麥克風單元(203)之間針對所述聲音的頻率范圍中的一個頻率點的相位差測量值；

通過將所述測量出的相位差值復制到其它可能的正弦周期來生成復制相位差矩陣；

針對所述復制相位差矩陣中的每個相位差值計算DOA值；以及

將基于所述計算出的DOA值生成的直方圖中的Q個最突出的峰值確定為Q個DOA結果；

其中，通過基于下式定義的最小混疊頻率復制所述測量出的相位差值來生成所述復制相位差矩陣：

其中，Δd表示所述兩個麥克風單元(203)之間的距離，c是聲速；

將所述相位差矩陣中的所述測量出的相位差值包裹在[–π,π]中；以及

所述設備(100)用于根據下式生成所述復制相位差矩陣：

C_s＝(-C,-C+1,…,0,…,C)

μ(i,j)＝μ₀(i)+2πC_s(j)

i＝1,…N；j＝1,…(2C+1)

其中，μ₀表示所述相位差矩陣，μ表示所述復制相位差矩陣，i是與頻率f_i相對應的頻率點索引，j是復制索引，表示上限函數。

2.根據權利要求1所述的設備(100)，其特征在于，用于：

基于以下公式計算所述DOA值：

其中，θ(i,j)表示頻率點索引i和復制索引j的所述DOA值，μ表示所述復制相位差矩陣，Δd表示所述兩個麥克風單元(203)之間的距離。

3.根據權利要求1所述的設備(100)，其特征在于，用于：

根據所述計算出的DOA值生成第一直方圖；以及

將所述第一直方圖中的Q個最突出的峰值確定為所述Q個DOA結果。

4.根據權利要求1所述的設備(100)，其特征在于，用于：

根據所述計算出的DOA值生成第一直方圖；

選擇所述第一直方圖中的Q+q個最突出的峰值作為Q+q個DOA候選項，其中q＝2；

基于所選定的Q+q個DOA候選項生成第二直方圖；以及

將所述第二直方圖中的Q個最突出的峰值確定為所述Q個DOA結果。

5.根據權利要求3或4所述的設備(100)，其特征在于，用于：

在生成所述第一直方圖之前，刪除計算出的復雜DOA值。

6.根據權利要求4所述的設備(100)，其特征在于，為了生成所述第二直方圖，所述設備(100)用于：

根據所述計算出的DOA值為每個選定的DOA候選項確定其相關DOA值；

根據每個選定的DOA候選項及其相關DOA值生成第三直方圖；以及

通過合并所有選定的DOA候選項的所述第三直方圖來生成所述第二直方圖。

7.根據權利要求6所述的設備(100)，其特征在于，用于：

合并所有選定的DOA候選項的所述第三直方圖以通過以下方式生成所述第二直方圖：

針對每個直方圖索引，使用所有所述第三直方圖中的最大值作為所述第二直方圖中針對這個直方圖索引的值。

8.根據權利要求6所述的設備(100)，其特征在于，用于：

通過以下方式確定DOA候選項的所述相關DOA值：

將所述復制相位差矩陣中的位于假定正確的正弦周期中的所述相位差值確定為其相關相位差值；以及

根據其相關相位差值計算其相關DOA值。