声源定位系统中声音捕捉单元的开发

摘要

随着科学技术的发展与人类研究水平的提高，结合智能机器人技术与人类双耳机理模型，针对声音的全向性及衍射等特性，听觉感知机器人的研究已成为很多科研院所及高校的重要研究焦点。与此同时，声音捕捉单元的开发显得尤其重要，直接决定了听觉感知机器人目标声源定位的精度与可靠性。许多科研院所及高校采用了麦克风阵列对声音进行采集，但是当麦克风数量少于独立声源的数量时，声源定位系统会有相对较大的误差。针对这一局限性，本文主要开发了一种快速性更好、精确度更好的声音捕捉系统。
　　为提高听觉感知机器人声源定位系统的可靠性，增强目标声源的定位精度与复杂环境的适应性，本文提出了一种基于欠定盲源分离和声达时间差声音捕捉定位系统。通过建立正四面体麦克风阵列结构对三维空间中的多个声源进行目标定位。整个系统分为平台搭建、信号捕捉及预处理、盲源分离和多声源定位四个部分。实验证明，该声音捕捉单元的设计可实现目标声源在复杂环境中的高精度定位。

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第一章 绪论

§1-1 研究背景及意义

§1-2 研究现状

§1-3 本文研究内容

§1-4 本章小结

第二章 声音捕捉系统盲源分离模型及平台搭建

§2-1混合语音信号盲源分离模型

§2-2 声音捕捉单元实验平台搭建

§2-3 本章小结

第三章 声音捕捉系统设计思路及实现方法

§3-1声音捕捉系统设计思路

§3-2 盲源分离关键技术及实现方法

§3-3 声源信号参数估计与数据分析

§3-4本章小结

第四章 声源定位系统数据仿真与设计

§4-1定位系统中需要改进的关键问题

§4-2实验数据与定位分析

§4-3 机器人导航系统本体简化模型

§4-4本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果