[发明专利]一种基于GCC-PATH方法的噪声定位方法及系统

权利要求书

1.一种基于GCC-PATH方法的噪声定位方法，其特征在于，包括步骤：

S1、各麦克风监测点接收噪声信号，对噪声信号进行A/D采样处理、分帧处理、短时傅里叶变换处理，以得到各麦克风监测点各自相应的处理后的噪声信号；

S2、将其中两路处理后的噪声信号进行共轭相乘计算，以得到两路处理后的噪声信号相应的互功率函数；

S3、根据互相关函数和互功率谱的关系，由两路处理后的噪声信号的互功率函数计算得到相应的广义互相关函数；

S4、基于各A/D采样点数值对对广义互相关函数进行峰值检测，进而计算得到两麦克风监测点监测到噪声信号之间的时间延迟；

S5、重复步骤S2-S4，直至计算得到所有麦克风监测点监测到噪声信号之间的时间延迟，并基于所述时间延迟对噪声信号进行定位；

步骤S4中，还包括在各相邻两A/D采样点之间进行插值处理；

步骤S4中，还包括基于两麦克风监测点之间的间距、麦克风监测点设备采样率、声速信息，确定A/D采样点数值的取值范围。

2.根据权利要求1所述的一种基于GCC-PATH方法的噪声定位方法，其特征在于，步骤S1中，所述在相邻俩A/D采样点之间插入的值与该相邻俩A/D采样点采集得到的信号值满足二次抛物线函数要求，且插入的值为所述二次抛物线函数的最大值。

3.根据权利要求1所述的一种基于GCC-PATH方法的噪声定位方法，其特征在于，A/D采样点数值的取值范围为：

，

其中，表示麦克风监测点与麦克风监测点之间的间距，表示监测点设备采样率，v表示声速。

4.根据权利要求1所述的一种基于GCC-PATH方法的噪声定位方法，其特征在于，步骤S2中，所述两路处理后的噪声信号相应的互功率函数表示为：

，

，

其中，表示第一滤波函数，表示第二滤波函数，表示短时傅里叶变换处理，表示复共轭，表示第一路处理后的噪声信号相应的第帧分帧信号，表示第二路处理后的噪声信号相应的第帧分帧信号。

5.根据权利要求4所述的一种基于GCC-PATH方法的噪声定位方法，其特征在于，步骤S3中，所述两路处理后的噪声信号相应的广义互相关函数表示为：

，

，

其中，表示两麦克风监测点监测到噪声信号之间的时间延迟，表示的逆变换，是频域加权函数，表示虚数。

6.根据权利要求5所述的一种基于GCC-PATH方法的噪声定位方法，其特征在于，步骤S3中具体为：将位于A/D采样点数值取值范围内的所有A/D采样点数值作为时间延迟带入广义互相关函数进行计算，广义互相关函数值为最大时的时间延迟即为最终所求的时间延迟。

7.根据权利要求1所述的一种基于GCC-PATH方法的噪声定位方法，其特征在于，步骤S1中采用窗函数进行分帧处理。

8.根据权利要求1所述的一种基于GCC-PATH方法的噪声定位方法，其特征在于，步骤S1中还包括对噪声信号进行滤波处理。

9.根据权利要求8所述的一种基于GCC-PATH方法的噪声定位方法，其特征在于，滤波处理位于A/D采样处理、分帧处理之间。

10.一种基于GCC-PATH方法的噪声定位系统，基于权利要求1-9任一项所述的一种基于GCC-PATH方法的噪声定位方法，其特征在于，包括依次连接的监测模块、信号处理模块、共轭相乘模块、函数计算模块、时间延迟计算模块、定位模块；

时间延迟计算模块包括计算单元、插值单元、取值范围确定单元，插值单元与信号处理模块连接，取值范围确定单元与监测模块连接，计算单元分别与函数计算模块、定位模块、插值单元、取值范围确定单元连接；

监测模块包括多个麦克风监测点，麦克风监测点用于接收噪声信号；

信号处理模块，用于对噪声信号进行A/D采样处理、分帧处理、短时傅里叶变换处理，以得到各麦克风监测点各自相应的处理后的噪声信号；

共轭相乘模块，用于将两路处理后的噪声信号进行共轭相乘计算，以得到两路处理后的噪声信号相应的互功率函数；

函数计算模块，用于根据互相关函数和互功率谱的关系，由两路处理后的噪声信号的互功率函数计算得到相应的广义互相关函数；

插值单元，用于在各相邻两A/D采样点之间进行插值处理；

取值范围确定单元，基于两麦克风监测点之间的间距、麦克风监测点设备采样率、声速信息，确定A/D采样点数值的取值范围；

计算单元，基于各A/D采样点数值对对广义互相关函数进行峰值检测，进而计算得到两麦克风监测点监测到噪声信号之间的时间延迟；

定位模块，基于所有麦克风监测点监测到噪声信号之间的时间延迟，对噪声信号进行定位。