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题名基于函数波束形成的传声器阵列声成像性能分析
被引量：1
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作者
刘姿琪
李吉祥
李伟
赵慎
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机构
湖南工商大学智能工程与智能制造学院
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出处
《信息技术与信息化》
2024年第1期135-140,共6页
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基金
国家级大学生创新创业训练项目“基于MEMS麦克风阵列声成像系统设计”(202210554013)。
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文摘
在传声器阵列声成像系统中,常规波束形成算法(CBF)的主瓣宽度和旁瓣级性能受限,成像效果不能满足高精度声源定位需要,为此研究函数波束形成算法(FB)。首先对阵列接收信号的互功率谱矩阵进行特征值分解,并计算对特征值对角矩阵的v-1次幂,以此替换CBF中的互谱矩阵,进一步对波束输出进行v次幂运算,由此得到FB输出。然后,通过增加互谱矩阵的幂次运算,FB能够有效克服CBF的主瓣宽、旁瓣高等缺陷。最后,仿真对比了不同声源频率时CBF和FB的性能,分析不同指数v对FB性能的影响。结果表明,与CBF相比,FB具有更高的分辨率性能,且随着指数v的增大,FB旁瓣减小,动态范围增加。为满足工程中声成像动态性要求,建议指数v一般选取16。
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关键词
传声器阵列
常规波束形成算法
函数波束形成算法
互谱矩阵
特征值分解
声源定位成像
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分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TN641
[电子电信—电路与系统]
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