基于麥克風(fēng)陣列的室內(nèi)無(wú)線定位系統(tǒng)的研究開(kāi)題報(bào)告(已修改)
2025-01-30 21:34 本頁(yè)面
【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告學(xué)生姓名朱定定專業(yè)通信工程學(xué)號(hào)0905070328畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目基于麥克風(fēng)陣列的室內(nèi)無(wú)線定位系統(tǒng)的研究一． 選題的意義在各種電子設(shè)備高度智能化的今天，語(yǔ)音增強(qiáng)與聲源定位技術(shù)成為語(yǔ)音通信領(lǐng)域中兩種不可缺少的技術(shù)。例如，在視頻會(huì)議中，通過(guò)聲源定位技術(shù)控制攝像頭，使其自動(dòng)轉(zhuǎn)向感興趣的說(shuō)話人方向；對(duì)于高速行駛的車(chē)輛，為避免駕駛員用手去接聽(tīng)電話，車(chē)載免提電話應(yīng)運(yùn)而生[1]。然而，當(dāng)車(chē)中坐有多個(gè)說(shuō)話人時(shí)，語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)就無(wú)法辨別實(shí)際命令的來(lái)源，此時(shí)就需要一種定位系統(tǒng)來(lái)提取駕駛員方位的語(yǔ)音，進(jìn)而對(duì)其命令作出響應(yīng)；助聽(tīng)器的出現(xiàn)為有聽(tīng)覺(jué)障礙的殘疾人提供了幫助，基于陣列的語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)利用聲源的位置信息進(jìn)行空間濾波，可以進(jìn)一步抑制除說(shuō)話人以外的其他方向的噪聲，使得助聽(tīng)器話音更加清晰。聲源的定位在各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，尤其是利用傳聲器陣列的方法，在電話會(huì)議、視頻會(huì)議、可視電話等系統(tǒng)中控制攝像頭和傳聲器陣列波束方向?qū)?zhǔn)正在說(shuō)話的人，發(fā)揮了強(qiáng)大的功能。早在20 世紀(jì)七八十年代，聲源定位系統(tǒng)就開(kāi)始被廣泛地研究。用于聲源定位的傳聲器陣列具有很強(qiáng)的空間選擇性，不需要移動(dòng)傳聲器就可以獲得移動(dòng)目標(biāo)的聲音信號(hào)，并且能夠在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)聲源的自適應(yīng)檢測(cè)、定位及跟蹤。這種聲源定位技術(shù)主要可以分成3 類(lèi):第一類(lèi)是基于最大輸出功率的可控波束形成技術(shù)，當(dāng)傳聲器陣列探測(cè)到信號(hào)時(shí)，對(duì)各路信號(hào)進(jìn)行加權(quán)求和形成波束，直到得到具有最大輸出功率的波束為止；第二類(lèi)是高分辨率譜估計(jì)技術(shù)，這類(lèi)技術(shù)需要利用傳聲器陣列所獲取的信號(hào)計(jì)算空間譜的相關(guān)矩陣，運(yùn)算量大，定位不準(zhǔn)確，在實(shí)際操作過(guò)程中很少采用；第三類(lèi)是基于聲達(dá)時(shí)間差(time difference of arrival , TDOA) 的定位技術(shù)，利用到達(dá)陣列上各傳聲器的聲音信號(hào)間的時(shí)間差未定位聲源，這類(lèi)技術(shù)計(jì)算量小，比較適用于實(shí)時(shí)處理，在實(shí)際應(yīng)用中占有很大的比重。二. 簡(jiǎn)述選題在該領(lǐng)域的水平和發(fā)展動(dòng)態(tài) 研究歷史和現(xiàn)狀近年來(lái)，傳感器和探測(cè)技術(shù)、微電子技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)以及人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，均為聲探測(cè)技術(shù)用于直升機(jī)等軍事目標(biāo)的定位、跟蹤和識(shí)別幵辟了新的應(yīng)用前景，使聲探測(cè)技術(shù)成為一種重要的軍事偵察手段和防空作戰(zhàn)中反電子干擾和反低空突防的一種有效途徑。聲探測(cè)技術(shù)就是利用直升機(jī)飛行及坦克行進(jìn)時(shí)的噪聲和振動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的自動(dòng)探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。美英等國(guó)研制的聲智能雷彈系統(tǒng)，就是采用了這一思想來(lái)對(duì)付超低空飛行的直升機(jī)。采用聲復(fù)合引信的反直升機(jī)、反坦克智能雷彈系統(tǒng)具有獨(dú)立自主的作戰(zhàn)能力。單枚雷彈的殺傷半徑將超過(guò)100km，與普通雷彈系統(tǒng)相比，極大地提高了武器系統(tǒng)的有效性，如法國(guó)的MAZAC反坦克雷彈，單枚雷彈的效能相當(dāng)于60枚普通地雷的綜合效能[3]。因此，智能雷彈系統(tǒng)在構(gòu)成雷場(chǎng)時(shí)所需的彈藥數(shù)量最少，可以最大限度地減輕戰(zhàn)時(shí)與和平時(shí)期的后勤保障負(fù)擔(dān)，具有顯著的作戰(zhàn)效益和經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)展這種系統(tǒng)的關(guān)鍵在于，研制一種聲或聲復(fù)合引信，而聲陣的布設(shè)方法及目標(biāo)定位、跟蹤方法的研究是聲引信的核心。和平與發(fā)展是當(dāng)今世界的兩大主題，但世界并不太平，一些局部戰(zhàn)爭(zhēng)不斷發(fā)生。歷史遺留下來(lái)的邊界和領(lǐng)土爭(zhēng)端、南海諸島的主權(quán)爭(zhēng)議以及臺(tái)灣問(wèn)題等都對(duì)我國(guó)構(gòu)成了不安定的因素。一些主要的鄰國(guó)裝備了相當(dāng)數(shù)量性能優(yōu)良的武裝直升機(jī)和坦克，并在不斷提高其武器裝備的現(xiàn)代化水平，已對(duì)我國(guó)的國(guó)家安全構(gòu)成了潛在的威脅。研究聲源定位技術(shù)，加強(qiáng)我軍反直升機(jī)、反坦克武器系統(tǒng)的裝備水平，對(duì)我國(guó)的國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)具有重要意義。 發(fā)展趨勢(shì)聲源定位技術(shù)是利用聲學(xué)與電
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