基于stm32单片机声源方向识别器设计与实现毕业设计论文

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1、摘要本科毕业设计（论文）基于STM32单片机声源方向识别器设计与实现73摘要摘要近年来，基于麦克风阵列的声源定位系统被广泛地应用于电话会议、视频会议、语音增强、助听器等系统中，因此受到了越来越多的关注，已经成为一大研究热点。在各种声源定位方法中，基于到达时延估计的双步定位法原理简单，运算量小，精度相对较高，有利于实时实现，因此它的应用也最为广泛，本文着重研究了该方法。本文首先给出了麦克风阵列声源定位系统的硬件设计。该硬件电路实现了在一定的采样率下对多个麦克风通道进行同步采样。接下来，以STM32F103RBT6为硬件平台，设计了一个可以在二维平面

2、内对声源进行实时定位的实验系统。STM32F103系列丰富的外设配置，使得STM32系列微型控制器适合于多种应用场合。系统软件部分的核心算法采用了基于达到时延估计双步定位。最后，对系统进行大量测试，实验结果表明，该系统硬件性能良好，软件算法实现简单，运算量小，精度较高，可适用于实时定位系统中。关键词　麦克风阵列；实验估计；声源定位；STM32F103RBT673摘要AbstractInrecentyears,sourcelocalizationsystembasedonmicrophonearrayisbeingwidelyusedinthevi

3、deoconference,teleconference,speechenhancement,hearingaids.Soithasbeenreceivedagrowinginterestandbecomeaveryhotarea.Invarioussourcelocationmethod,timedifferenceofarrival(TDOA)basedonthedoublestepmethodisthemostwidelyused,whichhassimpleprinciple,lowcalculatedamount,highprecisi

4、on,andcanrealizereal-timeinpractice.Thepaperalsofocusesonthismethod.Firstly,thehardwaredesignofthesourcelocalizationsystembasedonmicrophonearrayisbeenpresented.Multi-channelmicrophonesignalcanbesampledatacertainsamplingfrequencyinthesametimeinthisdesign.Secondly,basedonthesin

5、glechipSingle-ChipmicrocomputerofSTM32F103RBT6,standardandadvancedcommunicationinterfaces.ThesefeaturesmaketheSTM32F103linemicrocontrollerfamilysuitableforawiderangeofapplications.Thecriticalsectionofthesystemsoftwareisthedoublestepsoundsourcelocationmethodbasedontimedifferen

6、ceofarrival(TDOA).Finally,doagreatamountofexperimenttest,theexperimentallresultsshowthatthehardwareperformanceofthisisgood,andthesoftwarelocalizationalgorithmhassimpleimplementation,littlecomputationandhighaccuracy,soitcanbeusedinrealtimepositioningsystem.Keywords　Microphonea

7、rray;soundsourcelocalization;Timedelayestimation；STM32F103RBT673目录目录摘要II第1章绪论11.1课题背景及研究的目的和意义11.2国内外研究现状51.3本文主要工作及论文结构6第2章声源定位系统的技术基础82.1麦克风阵列声源定位系统整体结构82.2STM32单片机简介92.3KeilμVision4MDK简介162.4ISP下载器172.5本章小结17第3章声源定位算法研究193.1声源定位算法概述193.2时延估计算法203.3对时延估计算法误差的分析223.4对时延估计算法的

8、改进223.5本章小结23第4章麦克风阵列声源定位系统整体硬件设计244.1硬件系统电路图设计244.2音频放大电路244.3STM32