[發明專利]一種多陣列超聲波防竊錄系統的實現方法

在審

• 申請號: 201910549769.1
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110278051A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 張衛明;俞能海;沈豪
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H04K3/00
• 分類號: H04K3/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;鄭哲

1.一種多陣列超聲波防竊錄系統的實現方法，其特征在于，包括：

從包含若干組和聲的和聲庫中生成一組新和聲；所述新和聲包含了N個超聲波陣列的位置以及每一個超聲波陣列在XOY平面上的旋轉角；

基于預先構建的角度覆蓋模型計算新和聲在干擾區域中的覆蓋率；

基于計算覆蓋率的大小，判斷是否利用新和聲來替換和聲庫中最小覆蓋率所對應的和聲；

重復執行上述步驟，直到滿足最大循環次數，從最終得到的和聲庫中選出覆蓋率最大的一組和聲，并以此進行超聲波陣列的布設，從而搭建出多陣列超聲波防竊錄系統。

2.根據權利要求1所述的一種多陣列超聲波防竊錄系統的實現方法，其特征在于，

假設和聲庫M_hm是N_hm組和聲的集合：

和聲庫M_hm中每一行的都表示一組和聲，為第k組和聲中超聲波陣列的坐標，為超聲波陣列在XOY平面上的旋轉角，1≤i≤N，1≤k≤N_hm。

3.根據權利要求2所述的一種多陣列超聲波防竊錄系統的實現方法，其特征在于，所述從包含若干組和聲的和聲庫中生成一組新和聲包括：

每一個超聲波陣列的參數(x_i,y_i,α_i),1≤i≤N以R_hmc∈[0,1]的概率來自和聲庫M_hm中的其中k∈[1,N_hm]隨機選擇產生；或者，(x_i,y_i,α_i)以1-R_hmc的概率隨機生成；

上述過程重復N次后，得到一組新和聲v_new＝(x₁,y₁,α₁,…,x_N,y_N,α_N)。

4.根據權利要求1或3所述的一種多陣列超聲波防竊錄系統的實現方法，其特征在于，該方法還包括：對新和聲以概率R_pa按下述方式做微調，否則不做調整；微調公式如下：

上式中，r∈[0,1]，B_w是一個提前設定的數值；(x_i,y_i)為新和聲中超聲波陣列A_i的坐標，α_i為超聲波陣列A_i在XOY平面上的旋轉角，1≤i≤N。

5.根據權利要求1所述的一種多陣列超聲波防竊錄系統的實現方法，其特征在于，該方法還包括：計算新和聲在干擾區域中的覆蓋率之前判斷相鄰兩個超聲波陣列的距離是否大于設定值；若否，則調整相應超聲波陣列的位置關系，使其間距大于設定值。

6.根據權利要求1或5所述的一種多陣列超聲波防竊錄系統的實現方法，其特征在于，所述基于預先構建的角度覆蓋模型計算新和聲在干擾區域中的覆蓋率包括：

使用矩陣C表示W×H大小的干擾區域的二維平面，則角度覆蓋模型用以下的公式表示：

上式中，F_i(x,y)表示超聲波陣列A_i在(x,y)處的干擾角度范圍，(x,y)為干擾區域內一個錄音設備的麥克風位置；

如果C(x,y)＝1，說明錄音設備能在(x,y)處被干擾錄音；

覆蓋率O用下述公式計算：

上式中，Δ為離散化步長，0≤O≤1，覆蓋率O越大，表示更多的區域能夠被防竊錄；所述干擾區域位于工作區域內，超聲波陣列放置在工作區域的四條邊上，工作區域與干擾區域的間隔為I₀。