麦克风阵列声源定位

麦克风阵列声源定位(论文13000字)
摘要：人们的生活中到处充斥着声音，人们最开始只能通过自己的耳朵来分辨声音的发出位子，可是这种方法只能让我们大致判断，并不能精确定位。然而在科技发达的今天，可以通过单片机来制造一些设备来实现精确定位声源的方位。麦克风阵列具有较好的稳定性，应用前景十分广泛。而本次设计用了一种基于到达时延（TDOA）的声源定位算法，运用了STM32进行中控，用了三个麦克风的麦克风阵列声源定位装置，并且还将结果显示在了串口屏上。
关键词：声源定位；TDOA；麦克风；STM32

Microphone array acoustic source localization
【Abstract】People's lives are full of voices. At first, people can only distinguish the position of voice through their own ears. But this method can only make us make a rough judgement, and can not accurately locate it. However, in today's advanced science and technology, we can use single-chip microprocessors to manufacture some equipment to achieve accurate location of sound sources. Microphone arrays have good stability and wide application prospects. This design uses a TDOA-based sound source localization algorithm, STM32 for centralized control, three microphone array sound source localization devices, and the results are displayed on the serial screen.
【Keywords】Sound Source Location; TDOA; Microphone；STM32
 

目录
1 绪论    1
1.1研究背景和意义    1
1.2 国内外研究现状    2
1.3 本文研究内容及安排    3
2 声源信号模型与麦克风阵列拓扑结构    4
2.1 近场信号模型    4
2.2 麦克风阵列拓扑结构简述    5
2.2.1 麦克风阵列的选择    5
2.3 常用的麦克风阵列声源定位算法简介    5
2.3.1 基于最大功率的可控波束形成声源定位算法概述    6
2.3.2 基于高分辨率谱估计的声源定位算法概述    6
2.3.3 基于到达时延（TDOA）的声源定位算法概述    7
2.3.4 几种算法对比    8
2.4 本章小结    8
3 系统方案对比与选择    8
3.1 系统整体方案    8
3.2 控制器模块方案    10
3.2.1 方案对比与选择    10
3.2.2 方案介绍    10
3.2.3 控制器模块硬件电路设计    11
3.3 声源产生模块方案    12
3.3.1 方案对比与选择    12
3.3.2 方案介绍    12
3.3.3 硬件电路设计    13
3.4 声音采集模块方案    13
3.4.1 方案对比与选择    13
3.4.2 方案介绍    14
3.4.3 硬件电路设计    14
3.5 显示模块方案    15
3.5.1 方案对比与选择    15
3.5.2 方案介绍    15
3.6 本章小结    15
4 系统软件设计    17
4.1 整体方案    17
4.2声音发出模块    18
4.3 声音采集模块    19
5 实物测试    20
5.1实物图展示    20
5.2 结果测试及分析    21
6 总结    22
参考文献    22
致谢    24