[发明专利]基于混响环境下麦克风阵列波束形成方法

摘要

本发明公开了一种基于混响环境下麦克风阵列波束形成方法：步骤1、获取麦克风接收到的信号；步骤2、对第n个麦克风接收到的信号xn(k)进行分帧加窗处理，得第n个麦克风接收到的加窗信号xnw(k)；步骤3、对第n个麦克风接收到的加窗信号xnw(k)进行第i个频率点的傅里叶变换；步骤4、基于维纳滤波的方法获得的输出信号；步骤5、通过基于维纳滤波的LCMV波束形成方法获得麦克风阵列波束形成器的输出信号。可有效抑制麦克风阵列混响问题，是一种适用于任意阵列结构的波束形成方法。

主权项

一种基于混响环境下麦克风阵列波束形成方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、获取麦克风接收到的信号：设在封闭的室内环境下，由N个相同的全向性麦克风组成均匀线阵，有M个语音信号，位置为rm,m＝1,…,M，其中，目标语音信号位置为r1，其余位置的信号为干扰信号，N＞M，则第n个麦克风接收到的信号xn(k)表示为：xn(k)=Σm=1MΣl=1LHnm,lsm(k)+vn(k)]]>式中，Hnm,l是第m个语音到第n个麦克风、长度为l的房间冲激响应，且n＝1,…,N，l＝1,…,L；L为房间冲激响应的长度；sm(k)是第m个语音信号，vn(k)是第n个麦克风接收到的噪声；k表示离散时间；步骤2、对第n个麦克风接收到的信号xn(k)进行分帧加窗处理，得第n个麦克风接收到的加窗信号xnw(k)；下标w表示加窗处理；步骤3、对第n个麦克风接收到的加窗信号xnw(k)进行第i个频率点的傅里叶变换，得xnw(ωi,k)：xnw(ωi,k)=Σm=1MΣl=1LHnm,lsm(ωi,k)+vn(ωi,k)]]>式中，sm(ωi,k)和vn(ωi,k)分别是sm(k)、vn(k)所对应的第k帧信号短时谱；步骤4、基于维纳滤波的方法获得的输出信号：x^nw(ωi,k)=W(ωi)(Σm=1MΣl=1L)(Hnm,lsm(ωi,k)+vn(ωi,k))]]>式中，W(ωi)是第i个频率点的维纳滤波器的系数，是在维纳滤波输出信号的第i个频率带中的第k帧信号，i∈[1,I],I表示离散频率点的总数，为整数；vn(ωi,k)也即在第n个麦克风接收信号的第i个频率带中的第k帧噪声信号；步骤5、通过基于维纳滤波的LCMV波束形成方法获得麦克风阵列波束形成器的输出信号其中Wn,opt(ω)是第n个麦克风阵列响应的最优权向量，是第n个麦克风接收的信号在整个频率带中的维纳滤波输出信号。