首页  |  期刊简介  |  稿件审稿流程  |  学术道德规范  |  编委会  |  征订启事  |  联系我们  |  English
中文核心期刊
中国科技论文统计源期刊
国际刊号:1004-9037
国内刊号:32-1367/TN
用户登录
  E-mail:  
  密  码:  
  作者 审稿  
  编辑 读者  
期刊向导
联系方式
  • 主管:中国科学技术协会
  • 主办:南京航空航天大学
  •           中国电子学会
  • 国际刊号:1004-9037
  • 国内刊号:32-1367/TN
  • 地址:南京市御道街29号
  • 电话:025-84892742
  • 传真:025-84892742
  • E-mail:sjcj@nuaa.edu.cn
  • 邮编:210016
张祺,巩朋成,郑毅豪,邓薇,张正文.基于模式空间算法的声源二维DOA估计[J].数据采集与处理,2020,35(5):867-879
基于模式空间算法的声源二维DOA估计
Two-Dimensional DOA Estimation of Sound Source Based on Mode Space Algorithm
投稿时间:2020-07-05  修订日期:2020-12-19
DOI:10.16337/j.1004-9037.2020.05.008
中文关键词:  二维DOA估计  圆形麦克风阵列  四阶累积量  虚拟扩展  空间平滑
英文关键词:two-dimensional direction of arrival (DOA) estimation  circular microphone array  fourth-order cumulant  virtual extension  spatial smoothing
基金项目:国家自然科学基金(62071172,61601178)资助项目;湖北省自然科学基金(2018CFB545)资助项目;太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室开放基金项目(HBSEES202001)资助项目。
作者单位邮编
张祺 湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室 武汉 430068 430068
巩朋成 湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室 武汉 430068 430068
郑毅豪 湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室 武汉 430068 430068
邓薇 湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室 武汉 430068 430068
张正文 湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室 武汉 430068 430068
摘要点击次数: 88
全文下载次数: 73
中文摘要:
      针对传统高分辨率谱估计法估计远场声源波达方向(Direction of arrival, DOA)时计算量大、对相干信号估计失准的问题,本文提出一种改进的基于圆形麦克风阵列和四阶累积量的声源二维DOA估计算法。该算法结合了圆阵定位无死角的优势和矩阵虚拟扩展获得更多声源定位信息的长处。首先利用模式空间变换将均匀圆形阵列(Uniform circular array,UCA)虚拟化成2K+1个均匀线性阵列(Uniform linear array,ULA),并应用空间平滑技术将虚拟线性阵列划分成L个子阵;接着利用四阶累积构造方法提取有效阵元信息并去掉冗余数据,通过重构矩阵得到新的接收数据;最后通过MUSIC-like算法搜索谱峰获得声源信号的方位角和俯仰角。仿真结果表明:在信噪比(Signal-to-noise ratio,SNR)较低时,相比传统的高分辨谱估计算法,本文算法可实现对远场相干信号的高精度估计;同时本文算法也具有更低的均方根误差性能,且能有效减少运行时间。
英文摘要:
      In order to solve the problem that the traditional high resolution spectral estimation methods estimate the direction of arrival (DOA) of far field sound source with large computation and inaccurate estimation of coherent signals, a two-dimensional DOA estimation method based on circular microphone array and fourth-order cumulant is proposed. The algorithm combines the advantages of circular array location without dead angle and matrix virtual extension to obtain more information of sound source location. Firstly, the uniform circular array (UCA) is virtualized into 2K+1 uniform linear arrays (ULAs) by means of pattern space transformation, and the virtual linear array is divided into L subarrays by space smoothing technology. Then the fourth order cumulative construction method is used to extract the effective matrix information and remove the redundant data. Finally, the azimuth and pitch angles of the acoustic source signal are obtained by the MUSIC-like algorithm. The simulation results show that the proposed algorithm can achieve high-precision estimation of far field coherent signals compared with traditional high-resolution spectral estimation algorithms when the signal-to-noise (SNR) ratio is low. At the same time, the algorithm also has lower root mean square error performance and can effectively reduce the running time.
查看全文  HTML  查看/发表评论

Copyright @2010-2015《数据采集与处理》编辑部

地址:南京市御道街29号        邮编:210016

电话:025-84892742      传真:025-84892742       E-mail:sjcj@nuaa.edu.cn

您是本站第1857050位访问者 本站今日一共被访问153

技术支持:北京勤云科技发展有限公司