[發(fā)明專利]一種基于虛擬子陣交織的聲陣列空間濾波方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011430717.1
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112731282A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 周乾偉;陶俊;王浩杰;李寶清;吳延壯;胡海根;李小薪;管秋
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: G01S3/802
• 分類號: G01S3/802
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種基于虛擬子陣交織的聲陣列空間濾波方法，其特征在于：所述方法包括波束成形方法和波達方向估計方法，波束成形方法步驟如下：

1.1)構建一個大小為n×n的超密集微聲陣列；

1.2)將整個陣列劃分為m個子陣列；

1.3)對每個子陣使用差分波束成形算法分別進行波束成形；

1.4)對所有子陣的波束成形結果進行加權平均，得到最終白噪聲抑制后的波束；

波達方向估計步驟如下：

2.1)構建一個大小為n×n的超密集微聲陣列；

2.2)隨機關閉陣元構成一種隨機陣列，劃分出不同子陣；

2.3)計算當前陣列下的空間譜；

2.3)重復步驟2.2)和步驟2.3)設定次數；

2.4)融合空間譜，對所有空間譜在各個角度上進行加權平均，實現(xiàn)譜鋒最大化，最終實現(xiàn)對多個聲源的高分辨率估計。

2.如權利要求1所述的一種基于虛擬子陣交織的聲陣列空間濾波方法，其特征在于：所述步驟1.2)中，所述子陣列的陣型為線陣、圓陣、十字陣或隨機陣列的其中一種或至少兩種的任意組合。

3.如權利要求1所述的一種基于虛擬子陣交織的聲陣列空間濾波方法，其特征在于：所述步驟2.2)中，所述子陣列的陣型為線陣、圓陣、十字陣或隨機陣列的其中一種或至少兩種的任意組合。

4.一種如權利要求1所述的基于虛擬子陣交織的聲陣列空間濾波方法實現(xiàn)的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：超密集微聲虛擬陣列，用于設置陣列框架，模擬聲波的多徑現(xiàn)象；聲陣列空間濾波模塊，用于將輸入聲源進行白噪聲削弱進行波束成形和波達方向計算。

5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述超密集微聲虛擬陣列包括：陣列設置模塊：用于設置陣列元數、陣元間距、陣元空間位置，提供常見的陣列流行框架；空間噪聲模塊，用于模擬聲波的多徑現(xiàn)象，在噪聲干擾方面，提供白噪聲用于模擬傳感器的電路噪聲，提供色噪聲用于模擬風噪等外部干擾。

6.如權利要求4或5所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述聲陣列空間濾波模塊包括：波束成形模塊，通過各個子陣獨立使用差分波束成形后加權平均的方式形成白噪聲抑制后的波束；波達方向估計模塊：通過子陣構造多個空間譜進行加權平均的方式對多個聲源的高分辨率估計。