[发明专利]基于阵列信号处理的声源定位方法、装置及系统

说明书

本发明提供了一种基于阵列信号处理的声源定位方法、装置、系统、计算机设备和存储介质，其中，其方法包括：获取目标区域的声源信号以及所述目标区域的声源采集设备信息；根据所述阵列信息以及预设的平面间距信息和阵面距离信息，确定聚焦网格声源平面；基于所述聚焦网格声源平面，对所述声源信号做信号处理，确定所述声源信号的波束矩阵信息；通过预设的声源模型对所述波束互谱矩阵进行升幂计算，以确定所述声源信号的第一波束输出结果；对所述第一波束输出结果进行反卷积计算，以确定所述声源信号的定位信息。通过本发明，解决了声源定位不准确的问题，进而达到了提高声源定位精确度的效果。

技术领域

本发明实施例涉及声源定位领域，具体而言，涉及一种基于阵列信号处理的声源定位方法、装置、系统、存储介质及电子装置。

背景技术

在电力、天然气等行业中，确保设备的正常工作极其重要。

一些设备在发生故障时会伴有噪声的产生，不同的设备发生故障时会产生不同频率范围的噪声源，因此可以通过监听噪声源来对设备状态进行监测和以及进行故障诊断。

例如：输气管道上的阀门产生微小泄漏时会产生超声信号，频率在20kHz到60kHz之间；高压线上电晕放电产生的噪声源频率在11kHz到14kHz之间。

然而现有的噪声源定位方法通常存在图分辨率或空间分辨率较低的问题，影响了声源定位的定位精度。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于阵列信号处理的声源定位方法、系统、存储介质及电子装置，以至少解决相关技术中声源定位不准确的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种基于阵列信号处理的声源定位方法，包括：

获取目标区域的声源信号以及所述目标区域的声源采集设备信息，其中，所述声源采集设备信息包括声源信号采集设备的阵列信息，所述声源信号是通过声源信号采集设备采集得到的；

根据所述阵列信息以及预设的平面间距信息和阵面距离信息，确定聚焦网格声源平面；

基于所述聚焦网格声源平面，对所述声源信号做信号处理，确定所述声源信号的波束矩阵信息，其中，所述波束矩阵信息包括所述声源信号的波束互谱矩阵；

通过预设的声源模型对所述波束互谱矩阵进行升幂计算，以确定所述声源信号的第一波束输出结果；

对第一波束输出结果进行反卷积计算，以确定所述声源信号的定位信息。

在一个示例性实施例中，所述通过预设的声源模型对所述波束互谱矩阵进行升幂计算，以确定所述声源信号的第一波束输出结果包括：

对所述波束互谱矩阵进行特征分解处理，以得到所述波束互谱矩阵的第一矩阵，其中，所述第一矩阵均包含所述波束互谱矩阵的特征值；

基于第一波束形成模型，对所述第一矩阵进行第一升幂计算，以得到第一升幂结果，其中，所述声源模型包括所述第一波束形成模型；

基于所述第一波束形成模型，对所述第一升幂结果进行第二升幂计算，以得到第一声源分布；

基于所述第一声源分布以及第二波束形成模型，对所述第二波束形成模型中的点扩散函数进行第三升幂计算以得到第一波束输出结果，其中，所述声源模型包括所述第二波束形成模型。

在一个示例性实施例中，在所述基于第一波束形成模型，对所述第一矩阵进行第一升幂计算之前，所述方法还包括：

基于所述平面间距信息和阵面距离信息，获取所述聚焦网格声源平面的历史迭代信息；

基于历史迭代信息，确定幂指数，其中，所述第一升幂计算是基于所述幂指数执行的。

根据本发明的一个实施例，提供了一种基于阵列信号处理的声源定位装置，包括：