摘要枪械射击时，枪膛内推动弹丸的火药爆炸会产生膛口爆音。利用麦克风阵列可以对枪声信号进行定位，而其中小型麦克风阵列测向性能虽不如大型麦克风阵列，但具有占据面积小，便于携带等优点。64184

    测向时使用的相位变换广义互相关法GCC-PHAT所需的数据量少，运算复杂度低，而且具有较好的抗混响能力，是实际的声源定位系统中应用最广泛的一种方法。本文对基于广义互相关的膛口爆音方向估计性能分析进行了研究。

本文探讨了基于广义互相关的时延估计法，利用matlab仿真研究了GCC-PHAT算法对膛口爆音方向问题的估计性能和可行性，定量分析了误差的统计规律以及产生误差的原因。针对实测信号的仿真结果表明，该算法具有可行性和简便性。

毕业论文关键词  膛口爆音  广义互相关  时延估计  误差分析

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title    GCC-based DoA Estimation and Performance   Analysis of Muzzle blast Signal                                    

 Abstract A conventional firearm uses a confined explosive charge to propel the bullet out of the gun barrel.The hot,rapidly expanding gases cause an muzzle blast to merge form the barrel.Using the microphone array can locate gunfire signal. A small microphone array’s performance is not as good as a large one’s,but the occupied area is small and it is easy to carry.

The required data of GCC-PHAT is little,it has a good ability of anti-reverberation,so it is the most useful method for sound source localization.The DoA estimation and performance analysis are mainly researched in this paper.

This paper discusses GCC-based time delay estimation,analyzes the DoA of gunshot muzzle blast by matlab.It also analyzes the statistical regularities of errors and the reasons that caused them.The analysis results show that the method is feasible and convenient.

Keywords  muzzle blast  GCC  time delay   error analysis

1 引言 1

1.1 研究意义与背景 1

1.2 研究现状 2

1.3 论文主要工作与组织结构 2

2 膛口爆音的产生及其特性 3

2.1 弹头声波的产生 3

2.2 膛口爆音的特性 4

3 膛口爆音信号的采集与分析 6

3.1 麦克风阵列音频信号采集系统与采集试验环境 6

3.2 膛口爆音信号分析 7

4 相位变化广义互相关(GCC-PHAT)法对膛口爆音的测向原理 12

4.1 广义互相关时延估计法 12

4.2 相位变换广义互相关法（GCC-PHAT）的应用 14

5 广义互相关膛口爆音测向仿真分析 16

5.1 膛口爆音的matlab算法仿真 16

5.2 膛口爆音的仿真结果比较 33

5.3 膛口爆音方向估计的误差分析 37

结  论 38

致  谢 40

参考文献 41

1 引言

对声源进行定位是国内外研究的重点课题。定位首先要求对目标进行准确测向，所以在声源定位中对声源的测向具有重要的军事和商业意义。现代电子探测系统中目标检测与参数估计的常用方法越来越受到人们关注，广义互相关测向方法在实际中应用最为广泛。