摘要大多数音频传感器阵列的应用依赖于对麦克风位置的精确掌握，该需求促进了阵列麦克风自定位方法的发展。本文针对已知房间尺寸情况下的单通道室内麦克风自定位，研究了一种新颖的方法。与其他方法不同的是,这种方法利用室内墙面反射,只要使用一个固定的扬声器就可以定位麦克风。该方法使用一种回声标记法把回声与正确的墙壁联系起来，回声标记法基于由扬声器的镜像源和麦克风之间的距离形成欧氏距离矩阵从而实现上述关联操作。本文通过仿真实验以及真实房间内的现场实验验证了该方法的有效性。28501
毕业论文关键词 麦克风 自定位 反射 扬声器
毕业设计说明书外文摘要
Title Single-Channel Indoor Microphone Self-localization
Abstract
Most audio sensor array applications rely on the precise knowledge of the microphone positions. This motivated the development of several approaches for self-localization of microphones in an array. This thesis proposes a novel method for single-channel microphone localization inside a known room given the location of the room. Unlike other approaches, we take advantage of the room reverberation, which enables us to use only a single fixed loudspeaker to localize the microphone. This method uses an echo labeling approach that associates the echoes to the correct walls. Echo labeling leverages the Euclidean distance matrices formed from the distances between the virtual sources and the microphone. Experiments performed in a real lecture room and simulation experiment verify the effectiveness of the proposed localization algorithm.
Keywords microphone self-localization reflection loudspeaker
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景与意义1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 论文章节安排2
2 麦克风节点自定位技术4
2.1 基于多声源的单个麦克风自定位方法 4
2.2 基于麦克风阵列的自定位方法 7
2.3 基于单声源的单个麦克风自定位方法 8
2.4 本章小结 8
3 基于单声源的单个麦克风自定位方法流程9
3.1 相关概念 9
3.2 设计过程10
3.3 本章小结14
4 基于单声源的单个麦克风自定位方法实现与实验验证 15
4.1算法过程15
4.2实验验证16
4.3本章小结20
结论 21
致谢22
参考文献23
1 绪论
1.1 研究背景与意义
随着信息科技的迅猛发展，无线传感器网络（WSN）也渐渐发展起来，又因其在国防、军事、环境监测、智能家居、反恐抗灾等领域有着广泛而深远的应用，无线传感器网络成为了通信网络方面的研究热点。而无线传感器网络众多应用的前提是传感器节点的自身的坐标信息已知，传感器节点处获得的数据只有和自身的空间坐标位置相结合，才能应用于各种场合，如果传感器网络存在着移动物体或者移动节点，它们的位置是动态变化的，在这种情况下我们就无法实时确定它们的位置，只有通过相应的定位系统或定位算法才能对它们跟踪定位。目前应用最普遍的定位系统就是全球定位系统(GPS) ，它是由美国所研制的，知名度很高，应用很广泛，但是GPS成本较高且使用环境有限，比如在室内环境下效果就很不好。因此，对于室内定位，我们在寻求一种精确度高、使用范围广、过程简单、成本低廉的定位方法。因此，节点的自定位技术变得尤为重要，是一项关键性的技术，我们需要对此深入研究。
近年来，传声器（即麦克风）的研究也越来越热门，而大多数音频传感器阵列的应用都依赖于对麦克风位置的精确掌握，这就促使了一个阵列中的麦克风自定位技术的各种方法的研究。我们甚至可以把麦克风自定位技术应用于无线传感器网络的节点坐标定位问题，这就更激励了国内外专家对麦克风自定位技术的深入而广泛的研究。 单通道室内麦克风自定位技术研究:http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_23363.html