[发明专利]一种基于MVDR协方差矩阵元素自适应相角转换的DOA估计方法

摘要

本发明公开了一种基于MVDR协方差矩阵元素自适应相角转换的DOA估计方法，本发明通过对VAD检测得到有效帧进行Fourier变换得到声源信号的所有特征子频，然后重建特征子频的协方差矩阵和导向矢量计算方程，在对协方差矩阵元素进行PTA分解重组，将阵元间接收数据相位差转化为声源入射角度，最后根据麦克风阵元组合以及特征子频矢量，对信号入射角度进行最优加权，从而得到信号源的DOA估计；使得MVDR加权向量运算得到简化，从而提高DOA估计指向性和准确度，得以解决现有波束成形算法工程实现效率和定位准确度不高的缺陷。

主权项

1.一种基于MVDR协方差矩阵元素自适应相角转换的DOA估计方法，其特征在于，包括以下操作：1)对麦克风阵列接收的声音数据进行归一化的声强校准后分帧处理，在经VAD检测进行得到包含目的声源的声源有效帧；2)对检测得到的声源有效帧进行Fourier变换得到声源信号的所有特征子频；3)选取所有阵元接收信号的特征子频，重建特征子频的协方差矩阵；其中，协方差矩阵由阵列流形矢量与Fourier变换得到的接收信号乘积得到，其非对角元素已包含相邻阵元间的时延表达；4)将协方差矩阵非对角矢量进行自适应相角转换后进行相位求差，再根据欧拉方程求解，将非对角矢量相位差转化为信号入射方向的俯仰角，进而求得信号入射方向的方位角；5)根据麦克风阵元组合以及特征子频矢量，对信号入射的角度进行最优加权，从而得到目的声源的DOA估计。