可控波束形成在声源定位中的应用开题报告

 2021-08-08 14:08:34

1. 研究目的与意义

在高度发达的信息社会中,语音信号为计算机、自动化系统等提供了一种有效的、良好的人机交互手段。声源定位技术不但可以为用户提供语音源的位置信息,而且它对基于麦克风阵列的语音增强技术具有重要作用。可控波束形成算法具有抗混响能力强的优点,因此是目前最流行的声源定位算法之一。本课题基于语音信号的特性,研究可控波束形成算法,并完成可控波束形成在声源定位系统中的应用

2. 国内外研究现状分析

早在 20 世纪七八十年代,就已经开始将麦克风阵列应用于语音信号处理的研究中,进入 90 年代以来,基于麦克风阵列的语音信号处理算法逐渐成为一个新的研究热点1985 年 Flanagan 将麦克风阵列引入到大型会议的语音增强中,并开发出很多实际产品。1987年 Silverman 将麦克风阵列引入到语音识别系统,1992年又将阵列信号处理用于移动环境下的语音获取,后来将其应用于说话人识别。1995 年 Flanagan 在混响环境下用阵列信号处理对声音进行捕获。1996 年 Silverman和Brandstein 开始将其应用于声源定位中,用于确定和实时跟踪说话人的位置。目前麦克风阵列系统已有许多应用,其中在民用上包括视频会议,语音识别,车载系统环境、大型场所的会议记录系统以及助听装置等;军用上包括声纳系统对水下潜艇的跟踪及无源定位直升机和其他发声设备上。在国外,很多著名的公司和研究机构,如 IBM,BELL 等,正致力于麦克风阵列的研究和产品,而且已经有了一些初期产品进入市场。这些产品已经应用到社会生活的各个场合并体现出了极大的优越性。遗憾的是,在国内,到目前为止还没有自主产权的麦克风阵列产品。因此,研究我国自主的基于麦克风阵列的语音处理算法和技术具有重要的意义。我国一些企业、研究所和高校做了大量的相关工作,但是目前对声源定位的研究才算刚刚起步。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:(1)明确课题的研究背景和意义,掌握研究历史与现状,理解性能评价指标。(2)拟定设计方案:对语音信号进行采集、分帧加窗、静音检测等;估计麦克风信号间的时延估计值;基于前一步获得的时延估计值采用角度距离定位法确定声源的位置。(3) 在不同环境下进行仿真实验,并根据性能指标评价实验结果,对结果进行分析。计划:寒假期间主要先了解下论文内容,然后总结下自己要用的哪些知识。制定计划数,回到学校后多与同学交流探讨,不懂的地方及时找老师指导解答。完成后等待老师的检阅。

4. 研究创新点

多与同学探讨,完成论文

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