[發明專利]一種聲源位置估計方法、可讀存儲介質及計算機設備有效
| 申請號： | 201910493374.4 | 申請日： | 2019-06-06 |
| 公開（公告）號： | CN110146846B | 公開（公告）日： | 2021-04-13 |
| 發明（設計）人： | 孫顯彬;賈鑫明;鄭軼;王振 | 申請（專利權）人： | 青島理工大學;山東省科學院海洋儀器儀表研究所 |
| 主分類號： | G01S5/20 | 分類號： | G01S5/20;G01S3/80;G06N3/04 |
| 代理公司： | 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221 | 代理人： | 李琳 |
| 地址： | 266520 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 聲源 位置 估計 方法 可讀 存儲 介質 計算機 設備 | ||
1.一種聲源位置估計方法，其特征在于，步驟如下：
單矢量水聽器接收海洋中的聲源發出的多通道信號；
通過固定窗-動態窗的聯合滑動，將接收到的多通道信號融合為瞬時單通道聲強信號，并劃分為包含足夠信息量的信號段；
所述固定窗-動態窗的聯合滑動，將接收到的多通道信號融合為瞬時單通道聲強信號的步驟為：遍歷所有長度的動態窗，尋找信息熵最速上升段，確定最佳動態窗，通過最佳動態窗基于信息熵將固定窗口內的瞬時單通道聲強信號動態截取為不等長信號，對于截取的不等長信號，利用最大期望算法進行信號的自補足；
利用最大期望算法進行信號的自補足，同時擴大各信號段之間的距離；
通過循環神經網絡利用自補足后的等長信號進行聲源位置的估計。
2.如權利要求1所述的聲源位置估計方法，其特征在于，所述多通道信號為四通道信號，包括三個正交方向的振速信號：x軸方向振速vx，y軸方向振速vy，z軸方向振速vz和一個標量聲壓信號p。
3.如權利要求2所述的聲源位置估計方法，其特征在于，通過固定窗將多通道信號融合為瞬時單通道聲強信號，遍歷所有長度的動態窗，尋找信息熵最速上升段，確定最佳動態窗，通過最佳動態窗基于信息熵將固定窗口內的瞬時單通道聲強信號動態截取為不等長信號，對于截取的不等長信號，利用最大期望算法進行信號的自補足。
4.如權利要求3所述的聲源位置估計方法，其特征在于，通過固定窗-動態窗的聯合滑動，劃分為包含足夠信息量的信號段，具體為：
401對于采集到的四通道信號p,vx,vy,vz，給定固定窗口長度lf和窗口初始起點
402利用窗口長度和起始點分別為lf和的固定窗進行窗口內的四通道信息融合，得出長度為lf瞬時單通道聲強信號；
403在瞬時單通道聲強信號內截取窗口長度和起始點分別為和的動態窗可認為所述動態窗內信號在滿足足夠信息量的需求下信號長度盡可能短；
404返回402，以信號重疊率η更新固定窗的起始點循環運算。
5.如權利要求4所述的聲源位置估計方法，其特征在于，所部步驟402中，通過固定大小的時間窗在各通道信號內同步滑移，提取信號通過互譜法將信息融合為瞬時單通道聲強信號，具體為：
501根據信號融合程度，給定固定窗長度lf和窗口起始點
502分別在聲壓p和各軸向振速vx,vy,vz的信號通道內，以相同起始點截取窗口大小為lf的信號段，對應的窗口信號為
503基于互譜法計算各窗口信號融合后的瞬時單通道聲強信號將多傳感器信號融合為瞬時單通道信號的計算公式為：
其中和為x、y、z三個分量的互譜函數，是p2(f)的譜函數，f是頻率，Re[]為進行拉普拉斯變換，θ、是聲源相對于矢量水聽器的俯仰角和方位角，分別以xoy平面和x軸為0°，p(t)、vx(t)、vy(t)、vz(t)分別為t時刻下矢量水聽器的接收到的聲壓信號和各方向振速信號。
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