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声源定位系统的广义二次互相关算法改进与测试
1
作者
徐彬
马鹏飞
+2 位作者
张恒远
吴善强
王斌锐
《现代电子技术》
北大核心
2025年第13期133-137,共5页
文中针对在复杂噪声和混响的室内环境下,广义互相关时延估计精度不高导致声源定位效果不理想的问题,提出一种基于相位变换(PHAT)加权函数改进的广义二次互相关时延估计算法。在广义二次互相关的基础上,综合考虑不同通道对时延估计的影响...
文中针对在复杂噪声和混响的室内环境下,广义互相关时延估计精度不高导致声源定位效果不理想的问题,提出一种基于相位变换(PHAT)加权函数改进的广义二次互相关时延估计算法。在广义二次互相关的基础上,综合考虑不同通道对时延估计的影响,使用改进的PHAT函数对二次互相关函数进行加权。以LabVIEW为软件环境,结合五元麦克风阵列和数据采集卡设计了声源定位系统,分别使用广义互相关、广义二次互相关算法和改进算法进行声源定位实验和分析。实验结果表明,相比于传统的广义互相关和广义二次互相关算法,文中改进算法的抗噪抗混响能力更强,在复杂噪声环境下时延估计更准确,声源定位精度也更高。
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关键词
声源定位
时延估计
麦克风阵列
LABVIEW
广义
二次
互
相关
加权
函数
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职称材料
基于HB加权函数的改进广义互相关算法
被引量:
6
2
作者
吴慧
陈卫松
《无线电通信技术》
2022年第2期353-358,共6页
针对HB加权广义互相关时延估计算法在低信噪比情况下,算法性能急剧下降的问题,提出了一种联合加权广义互相关时延估计算法。该算法将SCOT加权函数和HB加权函数相结合,构成复合加权函数。在接收信号信噪比不高于10 dB的情况下,该算法能...
针对HB加权广义互相关时延估计算法在低信噪比情况下,算法性能急剧下降的问题,提出了一种联合加权广义互相关时延估计算法。该算法将SCOT加权函数和HB加权函数相结合,构成复合加权函数。在接收信号信噪比不高于10 dB的情况下,该算法能锐化时延估计的峰值、提高时延估计结果的鲁棒性。仿真结果表明,与现有同类算法相比,该算法时延估计的正确率更高,均方根误差值也更小。
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关键词
广义
互
相关
信噪比
混响时间
加权
函数
时延估计
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职称材料
自适应广义互相关的声阵列炸点定位
被引量:
3
3
作者
冯斌
赵军峰
郭强
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2023年第5期60-65,共6页
为了获取炸点在复杂环境中的精准定位,提出自适应广义互相关声阵列定位算法。该算法改进PHAT加权函数,通过调节加权因子α能够适应更为复杂的实验环境;同时采用两个信号相干解决声源信号较弱时PHAT加权函数趋于无穷大,提高时延估计的准...
为了获取炸点在复杂环境中的精准定位,提出自适应广义互相关声阵列定位算法。该算法改进PHAT加权函数,通过调节加权因子α能够适应更为复杂的实验环境;同时采用两个信号相干解决声源信号较弱时PHAT加权函数趋于无穷大,提高时延估计的准确性以及声源目标的精度。建立五元立体的远场模型以及近场模型,通过实验验证改进的PHAT加权函数在近场和远场时延估计的准确度。实验结果表明,改进的PHAT加权算法相比较于SOCT加权函数、PHAT加权函数具有更好的抗噪性能和更准确的时延估计,减小了声源目标定位的误差。
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关键词
广义
互
相关
算法
声源定位
PHAT
加权
函数
近场模型
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职称材料
基于互相关序列和BP网络的声源定位算法
被引量:
5
4
作者
曾庆宁
苏盼
+1 位作者
王红丽
龙超
《科学技术与工程》
北大核心
2023年第16期6945-6951,共7页
在基于麦克风阵列的声源定位算法中,一种常用算法的基本思路是通过麦克风接收到信号的相关序列来计算信号之间的时延,进而再根据阵列的结构确定声源的位置。在分析传统的声源定位算法基础上,针对双五元十字阵模型,介绍传统的基于广义互...
在基于麦克风阵列的声源定位算法中,一种常用算法的基本思路是通过麦克风接收到信号的相关序列来计算信号之间的时延,进而再根据阵列的结构确定声源的位置。在分析传统的声源定位算法基础上,针对双五元十字阵模型,介绍传统的基于广义互相关相位变换加权(generalized cross correlation-phase transform,GCC-PHAT)时延估计的定位算法,并给出基于GCC-PHAT时延估计和反向传播(back propagation,BP)神经网络的定位算法、基于抛物线互相关时延估计和BP网络的定位算法,进而通过分析影响时延估计的主要因素,提出了基于互相关序列和BP网络的新定位算法,该算法将GCC-PHAT互相关序列最大值点的位置、最大值点及其左右各一点的相关值作为BP网络的输入,通过对BP网络进行训练来实现声源的三维定位。仿真实验表明:与传统的基于GCC-PHAT时延估计的定位算法相比,所提出的各个算法均具有较好的定位效果,后者均比前者的定位精度更高,而且提出的基于互相关序列和BP网络的新定位算法在低信噪比和高混响的条件下,也具有较好的定位效果。
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关键词
声源定位
时延估计
反向传播(BP)网络
相关
序列
广义
互
相关
相位
变换
加权
麦克风阵列
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职称材料
基于LeNet-RES的室内声源区域定位算法
5
作者
延浩浩
杨瑞峰
郭晨霞
《现代电子技术》
北大核心
2025年第10期20-24,共5页
在低信噪比和高混响的条件下,室内声源区域定位的难度增大。为解决这一问题,设计一种神经网络,即LeNet-RES,利用残差块改进LeNet,从而提高网络的性能。通过仿真8阵元正方体麦克风阵列的房间脉冲响应,得到室内声源的数据集。将麦克风接...
在低信噪比和高混响的条件下,室内声源区域定位的难度增大。为解决这一问题,设计一种神经网络,即LeNet-RES,利用残差块改进LeNet,从而提高网络的性能。通过仿真8阵元正方体麦克风阵列的房间脉冲响应,得到室内声源的数据集。将麦克风接收到的信号进行分帧处理,并计算每帧信号之间的相位变换加权广义互相关函数,将其排列成二维数据作为输入特征;再将房间划分区域标签作为网络输出,训练得到最终网络模型。实验中分别测试房间分区数为8和16时,两种神经网络的定位准确率。结果表明:在相同信噪比条件下,房间分区数为16,混响时间为0.6 s时,LeNet-RES-16的准确率为81.33%,比LeNet-16高23%;在相同混响条件下,房间分区数为16,信噪比为0时,LeNet-RES-16的准确率为84.16%,比LeNet-16高29%。LeNet-RES在多种信噪比和多种混响时间的条件下,区域定位性能均优于LeNet。
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关键词
室内声源定位
麦克风阵列
神经网络
相位变换加权广义互相关函数
信号处理
房间脉冲响应
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职称材料
一种基于改进AMDF的时延估计方法
被引量:
1
6
作者
徐耀松
付华
王丹丹
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2013年第6期926-928,共3页
两路传感器接收信号的时延估计是时间到达差(TDOA)定位中需要解决的首要问题。多途效应是影响时延估计性能的重要因素。提出一种基于改进平均幅度差函数(AMDF)的时延估计方法,通过对信号进行多帧延拓与叠加,提高对多途效应的抑制能力。...
两路传感器接收信号的时延估计是时间到达差(TDOA)定位中需要解决的首要问题。多途效应是影响时延估计性能的重要因素。提出一种基于改进平均幅度差函数(AMDF)的时延估计方法,通过对信号进行多帧延拓与叠加,提高对多途效应的抑制能力。同时,结合广义互相关方法降低算法的噪声敏感性。仿真结果表明,该算法时延估计结果与传统方法相比具有更小的误差和更高的稳定性。
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关键词
声源定位
时延估计
多途效应
广义
互
相关
平均幅度差
函数
(AMDF)
广义
加权
函数
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职称材料
强混响环境下基于K⁃medoids特征聚类的话者计数
被引量:
1
7
作者
吴礼福
姬广慎
胡秋岑
《南京大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期875-880,共6页
强混响环境下的话者数量是语音处理应用中的关键信息.以不同话者语音之间的频域幅度平方相干(Magnitude Squared Coherence,MSC)为特征进行话者计数,首先提取语音中的短时频域MSC特征,再采用K⁃medoids算法对其进行聚类得到话者个数.该...
强混响环境下的话者数量是语音处理应用中的关键信息.以不同话者语音之间的频域幅度平方相干(Magnitude Squared Coherence,MSC)为特征进行话者计数,首先提取语音中的短时频域MSC特征,再采用K⁃medoids算法对其进行聚类得到话者个数.该方法无需麦克风间距和话者到麦克风之间相对距离的先验信息.不同混响条件、不同信噪比和不同麦克风间距的实验结果表明,频域MSC特征与话者是相干的,与基于广义互相关相位变换(Generalized Cross⁃Correlation Phase Transform,GCC⁃PHAT)的到达时间差方法(Time Difference of Arrival,TDOA)相比,本方法的话者计数准确率更高,对麦克风间距的敏感度更低,鲁棒性更优.
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关键词
话者计数
幅度平方相干
K⁃medoids
广义
互
相关
相位
变换
到达时间差
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职称材料
题名
声源定位系统的广义二次互相关算法改进与测试
1
作者
徐彬
马鹏飞
张恒远
吴善强
王斌锐
机构
中国计量大学机电工程学院
神华准格尔能源有限责任公司
出处
《现代电子技术》
北大核心
2025年第13期133-137,共5页
基金
国家青年基金项目:动态牵制策略下复杂网络的完全分布式弹性估计与同步控制(62303434)
浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关项目:危化品安全生产技术、装备研发及示范应用-石化储运管道和油罐自动安全智能巡检装备研发及示范应用(2023C03186)。
文摘
文中针对在复杂噪声和混响的室内环境下,广义互相关时延估计精度不高导致声源定位效果不理想的问题,提出一种基于相位变换(PHAT)加权函数改进的广义二次互相关时延估计算法。在广义二次互相关的基础上,综合考虑不同通道对时延估计的影响,使用改进的PHAT函数对二次互相关函数进行加权。以LabVIEW为软件环境,结合五元麦克风阵列和数据采集卡设计了声源定位系统,分别使用广义互相关、广义二次互相关算法和改进算法进行声源定位实验和分析。实验结果表明,相比于传统的广义互相关和广义二次互相关算法,文中改进算法的抗噪抗混响能力更强,在复杂噪声环境下时延估计更准确,声源定位精度也更高。
关键词
声源定位
时延估计
麦克风阵列
LABVIEW
广义
二次
互
相关
加权
函数
Keywords
sound source localization
time delay estimation
microphone array
LabVIEW
generalized quadratic cross-correlation
weighting function
分类号
TN911.7-34 [电子电信—通信与信息系统]
TN912.3 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于HB加权函数的改进广义互相关算法
被引量:
6
2
作者
吴慧
陈卫松
机构
安徽师范大学物理与电子信息学院
出处
《无线电通信技术》
2022年第2期353-358,共6页
基金
国家自然科学基金面上项目(62072005)。
文摘
针对HB加权广义互相关时延估计算法在低信噪比情况下,算法性能急剧下降的问题,提出了一种联合加权广义互相关时延估计算法。该算法将SCOT加权函数和HB加权函数相结合,构成复合加权函数。在接收信号信噪比不高于10 dB的情况下,该算法能锐化时延估计的峰值、提高时延估计结果的鲁棒性。仿真结果表明,与现有同类算法相比,该算法时延估计的正确率更高,均方根误差值也更小。
关键词
广义
互
相关
信噪比
混响时间
加权
函数
时延估计
Keywords
generalized cross correlation
signal⁃to⁃noise rate
reverberation time
weighted function
time delay estimation
分类号
TN912.3 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
自适应广义互相关的声阵列炸点定位
被引量:
3
3
作者
冯斌
赵军峰
郭强
机构
西安工业大学
出处
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2023年第5期60-65,共6页
基金
瞬态冲击技术重点实验室基金项目(6142606203209)
2022慧眼行动成果转化项目(628020320)。
文摘
为了获取炸点在复杂环境中的精准定位,提出自适应广义互相关声阵列定位算法。该算法改进PHAT加权函数,通过调节加权因子α能够适应更为复杂的实验环境;同时采用两个信号相干解决声源信号较弱时PHAT加权函数趋于无穷大,提高时延估计的准确性以及声源目标的精度。建立五元立体的远场模型以及近场模型,通过实验验证改进的PHAT加权函数在近场和远场时延估计的准确度。实验结果表明,改进的PHAT加权算法相比较于SOCT加权函数、PHAT加权函数具有更好的抗噪性能和更准确的时延估计,减小了声源目标定位的误差。
关键词
广义
互
相关
算法
声源定位
PHAT
加权
函数
近场模型
Keywords
location of the sound source
PHAT weight function
near field model
generalized cross-correlation technique
分类号
TN06 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于互相关序列和BP网络的声源定位算法
被引量:
5
4
作者
曾庆宁
苏盼
王红丽
龙超
机构
桂林电子科技大学信息与通信学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2023年第16期6945-6951,共7页
基金
国家自然科学基金(61961009)
广西省无线宽带通信与信号处理重点实验室基金(GXKL06200107)
桂林电子科技大学研究生教育创新计划资助项目(2022YCXS042,2021YCXS028)
文摘
在基于麦克风阵列的声源定位算法中,一种常用算法的基本思路是通过麦克风接收到信号的相关序列来计算信号之间的时延,进而再根据阵列的结构确定声源的位置。在分析传统的声源定位算法基础上,针对双五元十字阵模型,介绍传统的基于广义互相关相位变换加权(generalized cross correlation-phase transform,GCC-PHAT)时延估计的定位算法,并给出基于GCC-PHAT时延估计和反向传播(back propagation,BP)神经网络的定位算法、基于抛物线互相关时延估计和BP网络的定位算法,进而通过分析影响时延估计的主要因素,提出了基于互相关序列和BP网络的新定位算法,该算法将GCC-PHAT互相关序列最大值点的位置、最大值点及其左右各一点的相关值作为BP网络的输入,通过对BP网络进行训练来实现声源的三维定位。仿真实验表明:与传统的基于GCC-PHAT时延估计的定位算法相比,所提出的各个算法均具有较好的定位效果,后者均比前者的定位精度更高,而且提出的基于互相关序列和BP网络的新定位算法在低信噪比和高混响的条件下,也具有较好的定位效果。
关键词
声源定位
时延估计
反向传播(BP)网络
相关
序列
广义
互
相关
相位
变换
加权
麦克风阵列
Keywords
sound source localization
time difference of arrival
back propagation(BP)neural
correlation sequence
generalized cross correlation-phase transform
microphone array
分类号
TN912.3 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于LeNet-RES的室内声源区域定位算法
5
作者
延浩浩
杨瑞峰
郭晨霞
机构
中北大学仪器与电子学院
出处
《现代电子技术》
北大核心
2025年第10期20-24,共5页
基金
山西省中央引导地方科技发展自由探索类基础研究项目(YDZJSX2022A027)。
文摘
在低信噪比和高混响的条件下,室内声源区域定位的难度增大。为解决这一问题,设计一种神经网络,即LeNet-RES,利用残差块改进LeNet,从而提高网络的性能。通过仿真8阵元正方体麦克风阵列的房间脉冲响应,得到室内声源的数据集。将麦克风接收到的信号进行分帧处理,并计算每帧信号之间的相位变换加权广义互相关函数,将其排列成二维数据作为输入特征;再将房间划分区域标签作为网络输出,训练得到最终网络模型。实验中分别测试房间分区数为8和16时,两种神经网络的定位准确率。结果表明:在相同信噪比条件下,房间分区数为16,混响时间为0.6 s时,LeNet-RES-16的准确率为81.33%,比LeNet-16高23%;在相同混响条件下,房间分区数为16,信噪比为0时,LeNet-RES-16的准确率为84.16%,比LeNet-16高29%。LeNet-RES在多种信噪比和多种混响时间的条件下,区域定位性能均优于LeNet。
关键词
室内声源定位
麦克风阵列
神经网络
相位变换加权广义互相关函数
信号处理
房间脉冲响应
Keywords
indoor sound source localization
microphone array
neural network
generalized cross correlation PHAse transformation
signal processing
room impulse response
分类号
TN912-34 [电子电信—通信与信息系统]
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
一种基于改进AMDF的时延估计方法
被引量:
1
6
作者
徐耀松
付华
王丹丹
机构
辽宁工程技术大学电气与控制工程学院
出处
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2013年第6期926-928,共3页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(51274118)
辽宁省教育厅基金资助项目(L2012119)
文摘
两路传感器接收信号的时延估计是时间到达差(TDOA)定位中需要解决的首要问题。多途效应是影响时延估计性能的重要因素。提出一种基于改进平均幅度差函数(AMDF)的时延估计方法,通过对信号进行多帧延拓与叠加,提高对多途效应的抑制能力。同时,结合广义互相关方法降低算法的噪声敏感性。仿真结果表明,该算法时延估计结果与传统方法相比具有更小的误差和更高的稳定性。
关键词
声源定位
时延估计
多途效应
广义
互
相关
平均幅度差
函数
(AMDF)
广义
加权
函数
Keywords
source localization
time delay estimation
multi-path effect
generalized cross-correlation
AMDF
generalized weighted function
分类号
TN911.72 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
强混响环境下基于K⁃medoids特征聚类的话者计数
被引量:
1
7
作者
吴礼福
姬广慎
胡秋岑
机构
南京信息工程大学电子与信息工程学院
江苏省大气环境与装备技术协同创新中心
出处
《南京大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期875-880,共6页
基金
国家自然科学基金(12074192)。
文摘
强混响环境下的话者数量是语音处理应用中的关键信息.以不同话者语音之间的频域幅度平方相干(Magnitude Squared Coherence,MSC)为特征进行话者计数,首先提取语音中的短时频域MSC特征,再采用K⁃medoids算法对其进行聚类得到话者个数.该方法无需麦克风间距和话者到麦克风之间相对距离的先验信息.不同混响条件、不同信噪比和不同麦克风间距的实验结果表明,频域MSC特征与话者是相干的,与基于广义互相关相位变换(Generalized Cross⁃Correlation Phase Transform,GCC⁃PHAT)的到达时间差方法(Time Difference of Arrival,TDOA)相比,本方法的话者计数准确率更高,对麦克风间距的敏感度更低,鲁棒性更优.
关键词
话者计数
幅度平方相干
K⁃medoids
广义
互
相关
相位
变换
到达时间差
Keywords
speaker counting
Magnitude Squared Coherence(MSC)
K⁃medoids clustering
Generalized Cross⁃Correlation Phase Transform(GCC⁃PHAT)
Time Difference of Arriva(TDOA)
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
声源定位系统的广义二次互相关算法改进与测试
徐彬
马鹏飞
张恒远
吴善强
王斌锐
《现代电子技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于HB加权函数的改进广义互相关算法
吴慧
陈卫松
《无线电通信技术》
2022
6
在线阅读
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职称材料
3
自适应广义互相关的声阵列炸点定位
冯斌
赵军峰
郭强
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
4
基于互相关序列和BP网络的声源定位算法
曾庆宁
苏盼
王红丽
龙超
《科学技术与工程》
北大核心
2023
5
在线阅读
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职称材料
5
基于LeNet-RES的室内声源区域定位算法
延浩浩
杨瑞峰
郭晨霞
《现代电子技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
一种基于改进AMDF的时延估计方法
徐耀松
付华
王丹丹
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2013
1
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职称材料
7
强混响环境下基于K⁃medoids特征聚类的话者计数
吴礼福
姬广慎
胡秋岑
《南京大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
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