基于虚拟仪器的声源追踪技术研究

《基于虚拟仪器的声源追踪技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、窜校化码１０４６３密级□诗翁又杂夫蹲硕壬学隹為＂文基于虚拟仪器的声源追踪技术研巧作者姓名刘平方指导教师王莉副教授学科ｎ类工学学科专业控制科学与工程培养单位电气工程学院完成时间二〇－六年六月关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研巧工作所，，论文中有关资料和数据足实事求是的取得的成果。尽我所知除文中已经加＾处标注和致谢外，本枪文不包含其他人己经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得河南工业大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。一同

2、工作的同志对研巧所做的任何贡献均己在论文中做出了明确的说明与我。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。．日期口：之日学位论义作者签名；文斗ｂ＆年＾月１１３学位论文使用授权书本人完全同意河南工业大学有权诘用本学位讼文（包括但不限于其印刷版和电子版），使用方式包括但不限于：保留學化论文，按规定向圃家有关部口（机构）送交学位论文，从学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和算印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩巧或其他复制手致巧存学位论文。偏密学位论文在描密后的使巧授权同上。．论丈名

3、女卒〇作者签：１巧日期；＞年己学位１！１６巧；签：＞指导教师名曰期玄１年月日兵《３学校代码_10463_密级□硕士学位论文基于虚拟仪器的声源追踪技术研究作者姓名刘平方指导教师王莉副教授学科门类工学学科专业控制科学与工程培养单位电气工程学院完成时间二〇一六年六月AStudyonSoundSourceTrackTechnologyBasedonVirtualInstrumentADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuPingfangSupervisor：Prof.WangLiSchool

4、ofElectricalEngineeringHenanUniversityofTechnology,Zhengzhou,China摘要声源定位技术具有非常大的潜在应用价值，它既可以用于军事领域，如对狙击手位置锁定、低空或地面目标追踪等，同时也被用在大型会场的语音增强、视频电话会议和新闻电视录制等民用领域；此外，在研究地震的监视、水下目标追踪等领域同样有重要的意义。通过对发声者（声源）的定位，实现拾音器或者摄像机对目标追踪，实现声音录制前端增益匹配或者摄像头转动对焦等的预处理，有助于采集分辨率和清晰度比较高的声音和画面。近年来关于声源定位引起广泛研究。课题研究了常见的

5、用于声源定位算法和拾音器阵列布局模型，着重探讨了基于波达时差（TDOA）的声源定位技术，分析了四元十字结构拾音器阵列模型和广义互相关时延估计算法。基于对目前声源追踪在实时性、快速性、定位精度上出现不足，针对性研究了基于TDOA声源定位技术和广义互相关时延估计（GCC）算法。基于TDOA的声源定位算法的关键前提是得到误差小的时延估计。分析GCC算法在计算时延时出现精度失真的影响因素：拾音器接收信号中混响因素对其精度损失造成一定的影响，根据混响出现的特点和去混响常用的方法，提出了在复倒普域去除混响技术应用于对声波中夹杂的反射波混响的去除，以此改进了GCC算法对混响滤除不足

6、的情况，从而降低GCC算法对于时延计算的误差，提高了对两路声波信号到达时间差计算精度，进一步降低基于TDOA的声源定位算法对目标声源定位时产生的误差。课题设计并实现一种基于虚拟仪器综合测试工具的和布局成十字结构的四元拾音器阵列的声源追踪系统，其基于TDOA的声源定位算法和改进的GCC时延估计算法，可以根据目标声源发出的声波进行位目标位置定位和追踪以便进行综合管理；详细介绍了基于LabVIEW2012测试平台和NIUSB-9234四路同步数据采集卡，以及四元拾音器十字型阵列结构的声源追踪系统的软件设计和硬件实现；系统可以实现目标声源坐标的实时获取、目标跟踪、坐标三维动态

7、显示、远程监控、人机交互、系统数据存储、显示等功能；可以实现对目标的定位目的，具有较强的人机交互性。最后对系统进行误差分析，实验验证系统具有实时性好、精度高、计算量小、工作稳定等特点。实验对比分析了改进时延算法对与系统定位精度具有一定改善，并具有较低计算量和较好的实时性。关键词：虚拟仪器；声源定位；波达时差；广义互相关iAbstractSoundsourcelocalizationtechnologyhasgreatpotentialapplicationvalue.Itcanbeusednotonlyinthemilitaryfield,sucha