[發(fā)明專利]一種目標(biāo)定位方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010064567.0
• 申請(qǐng)日: 2020-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN113138367A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 屈秉男;張?zhí)焯?/a>;何為;趙魯陽;汪涵;馬潤澤;賈思宇;路茗;張北華;李鳳榮;王營冠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01S5/20
• 分類號(hào): G01S5/20
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

本申請(qǐng)涉及一種目標(biāo)定位方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，該方法包括：通過對(duì)M個(gè)待處理聲音信號(hào)中的每個(gè)待處理信號(hào)進(jìn)行傅里葉變化，得到M個(gè)分量集合；每個(gè)分量集合包括頻率值子集合和幅值子集合；基于協(xié)方差矩陣對(duì)M個(gè)幅值子集合進(jìn)行分解，得到M個(gè)噪聲分量集合；根據(jù)方向向量和M個(gè)噪聲分量集合確定M個(gè)譜函數(shù)模型；基于M個(gè)所述頻率值子集合、預(yù)設(shè)角度集合和所述M個(gè)譜函數(shù)模型確定M個(gè)譜函數(shù)組；確定M個(gè)目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的M個(gè)目標(biāo)角度；基于M個(gè)目標(biāo)角度從M組聲音傳感器對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)確定目標(biāo)所在位置。如此，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在無法準(zhǔn)確定位發(fā)出多個(gè)頻率分量的聲音信號(hào)的目標(biāo)的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及聲陣列定位領(lǐng)域，特別涉及一種目標(biāo)定位方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著陣列信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，傳感器成本的降低及處理器運(yùn)算速度的加快，聲陣列傳感器網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、生活、軍事等領(lǐng)域，尤其在軍事領(lǐng)域，用聲陣列系統(tǒng)可以采集接收地面目標(biāo)的聲音信號(hào)，該目標(biāo)可以為炸彈，聲音信號(hào)為炸彈爆炸時(shí)的聲音，再對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行陣列信號(hào)處理，完成地面目標(biāo)的測(cè)向和定位。

現(xiàn)有技術(shù)中用聲音信號(hào)進(jìn)行定位的方法有多重信號(hào)分類算法(MUSIC)，這是一種針對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)窄帶信號(hào)子空間方法，目標(biāo)的聲音信號(hào)到達(dá)規(guī)則排列的傳感器陣列的存在一定的時(shí)延，對(duì)傳感器接收信號(hào)的協(xié)方差做特征分解，將特征值排序得到信號(hào)子空間和噪聲子空間，進(jìn)而對(duì)噪聲子空間做空間譜，極值位置即為目標(biāo)位置。但是，多重信號(hào)分類算法(MUSIC)僅適用已知頻率范圍的窄帶聲音信號(hào)的定位，受限于聲音信號(hào)為窄帶信號(hào)的條件，無法準(zhǔn)確定位含有多個(gè)頻率分量的聲音信號(hào)，如此，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)中存在無法準(zhǔn)確定位發(fā)出多個(gè)頻率分量的聲音信號(hào)的目標(biāo)技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例要解決的是現(xiàn)有技術(shù)中存在無法準(zhǔn)確定位發(fā)出多個(gè)頻率分量的聲音信號(hào)的目標(biāo)的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種目標(biāo)定位方法，該方法包括：

從M組聲音傳感器的每組聲音傳感器接收的聲音信號(hào)中確定一個(gè)待處理聲音信號(hào)，得到M個(gè)待處理聲音信號(hào)；M為大于等于2的整數(shù)；

對(duì)M個(gè)待處理聲音信號(hào)中的每個(gè)待處理信號(hào)進(jìn)行傅里葉變化，得到M個(gè)分量集合；每個(gè)分量集合包括頻率值子集合和幅值子集合；頻率值子集合中的頻率值和幅值子集合的幅值一一對(duì)應(yīng)；

基于協(xié)方差矩陣對(duì)M個(gè)幅值子集合進(jìn)行分解，得到M個(gè)噪聲分量集合；

根據(jù)方向向量和M個(gè)噪聲分量集合確定M個(gè)譜函數(shù)模型；M個(gè)譜函數(shù)模型和M個(gè)噪聲分量集合一一對(duì)應(yīng)；

基于M個(gè)頻率值子集合、預(yù)設(shè)角度集合和所述M個(gè)譜函數(shù)模型確定M個(gè)譜函數(shù)組；；

從M個(gè)譜函數(shù)組確定M個(gè)目標(biāo)函數(shù)，并確定M個(gè)目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的M個(gè)目標(biāo)角度；M個(gè)目標(biāo)角度中每個(gè)目標(biāo)角度為預(yù)設(shè)角度集合中的角度；

基于M個(gè)目標(biāo)角度從M組聲音傳感器對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)確定目標(biāo)所在位置。

另一方面提供了一種目標(biāo)定位裝置，該裝置包括：

第一確定模塊，用于從M組聲音傳感器的每組聲音傳感器接收的聲音信號(hào)中確定一個(gè)待處理聲音信號(hào)，得到M個(gè)待處理聲音信號(hào)；M為大于等于2的整數(shù)；

處理模塊，用于對(duì)M個(gè)待處理聲音信號(hào)中的每個(gè)待處理信號(hào)進(jìn)行傅里葉變化，得到M個(gè)分量集合；每個(gè)分量集合包括頻率值子集合和幅值子集合；頻率值子集合中的頻率值和幅值子集合的幅值一一對(duì)應(yīng)；

分解模塊，用于基于協(xié)方差矩陣對(duì)M個(gè)幅值子集合進(jìn)行分解，得到M個(gè)噪聲分量集合；

第二確定模塊，用于根據(jù)方向向量和M個(gè)噪聲分量集合確定M個(gè)譜函數(shù)模型；M個(gè)譜函數(shù)模型和M個(gè)噪聲分量集合一一對(duì)應(yīng)；

第三確定模塊，用于基于M個(gè)頻率值子集合和預(yù)設(shè)角度集合從M個(gè)譜函數(shù)模型確定M個(gè)譜函數(shù)組；