[发明专利]一种麦克风阵列声源定位信号处理方法

权利要求书

1.一种麦克风阵列声源定位方法，包括：

步骤1)在测量空间内将估计声源位置划分为Q个网格点，每个网格点三维坐标为对M个麦克风信号进行采样，计算网格点到两个不同麦克风信号的时延差；

步骤2)采集M个麦克风通道的当前帧数据，计算麦克风对的时延值；基于该时延值和步骤1)的时延差计算第q个网格点的加权值w_q；然后计算第q个网格点的SRP-PHAT值p_q，在Q个网格点中找到w_qp_q的最大值对应的网格点从而得出该帧数据对应估计声源位置的网格点坐标

2.根据权利要求1所述的麦克风阵列声源定位方法，其特征在于，所述步骤1)包括：

步骤1-1)设M个麦克风组成的麦克风阵列分布在三维空间中，各麦克风坐标为

步骤1-2)在测量空间内将声源所有可能位置划分为Q个网格点，其三维坐标为

步骤1-3)每个麦克风对应一个通道，设信号的采样频率为f_s，每帧每通道采样长度为L，每通道采样信号为x_i1(n),i1＝1,…,M,n＝1,…,L；傅里叶变换点数等于2L-1；

步骤1-4)计算网格点到第i1和第i2个通道的时延差Δτ_i1i2(q)：

其中，i2＝1,…,M,i2≠i1，c为声速。

3.根据权利要求2所述的麦克风阵列声源定位方法，其特征在于，所述步骤2)包括：

步骤2-1)分别计算每个麦克风通道信号x_i1(n),i1＝1,…,M,n＝1,…,L的2L-1点快速傅里叶变换，得到X_i1(k),i1＝1,…,M,k＝1,…,2L-1；

步骤2-2)计算第i1和第i2个麦克风通道的相位变换PHAT互相关值R_i1i2(l)：

其中，X_i1(k)是第i1个通道接收信号x_i1(n),i1＝1,…,M,n＝1,…,L的频域表示，快速傅里叶变换FFT计算的点数为2L-1；X_i2(k)是第i2个通道接收信号x_i2(n),i2＝1,…,M,n＝1,…,L的频域表示，是X_i2(k)的共轭；|X_i1(k)|是X_i1(k)的幅度；l＝1,…,L；

步骤2-3)根据R_i1i2(l)计算第i1和第i2个麦克风通道之间的时延值

步骤2-4)计算Δτ_i1i2(q)与间的标准差得到每个网格点的加权值w_q：

步骤2-5)计算每个网格点的可控响应功率-相位变换SRP-PHAT值p_q；

步骤2-6)计算第q个网格点的加权可控响应功率-相位变换SRP-PHAT值w_qp_q，在Q个w_qp_q找出其中的最大值，根据w_qp_q的最大值得到对应的网格点

步骤2-7)根据w_qp_q最大值对应的网格点得到该帧数据对应的声源位置