《穩健的一階和高階諧波聲場分析聲源定位方法研究》是依託南京航空航天大學，由陳華偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：穩健的一階和高階諧波聲場分析聲源定位方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳華偉
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
混響噪聲和陣列失配誤差是影響麥克風陣列聲源定位性能的重要因素，如何實現混響噪聲環境和陣列失配誤差條件下的穩健聲源定位，特別是基於小尺寸陣列的穩健聲源定位，是音頻與語音信號處理領域亟需解決的重要課題。一階和高階諧波聲場分析為實現小尺寸陣列條件下的聲源定位提供了重要技術途徑。本項目針對混響噪聲和麥克風失配誤差的影響，系統研究基於一階和高階諧波聲場分析的穩健聲源定位的關鍵技術和方法，研究內容包括：基於一階諧波聲場分析的空域-時域-頻域聯合混響抑制和短時加權平均復聲強估計的穩健聲源定位方法；基於一階諧波聲場分析和機器學習理論的自校準穩健聲源定位方法；基於高階諧波聲場分析的超指向性波束形成器的穩健性能分析與設計，以及具有低計算複雜度的高階諧波聲場分析可控波束形成穩健聲源定位方法。本項目的研究對實現混響噪聲環境和陣列失配條件下小尺寸陣列的穩健聲源定位，具有重要的理論意義和實際套用價值。
結題摘要
針對混響噪聲環境和陣列失配誤差條件下的小尺寸聲源定位問題，本項目系統研究了基於一階和高階諧波聲場分析的穩健聲源定位關鍵技術和方法，主要研究內容和成果包括：(1) 研究了基於一階諧波聲場分析和短時加權平均復聲強估計的穩健聲源定位方法，提出了基於空時頻域聯合混響抑制的聲源定位方法。針對多源定位問題，分別提出了基於可靠局部聲強估計值篩選的方法，以及基於期望最大化的方法。指向可調一階差分陣列是一階諧波聲場分析聲源定位的基礎，為此，項目還完成了指向可調一階差分陣列的穩健分析和最佳化設計。(2) 研究了基於一階諧波聲場分析和機器學習理論的穩健聲源定位方法。提出了基於一階諧波聲場分析的穩健聲源位置特徵提取方法，結合最小二乘支持向量機實現了混響噪聲和小尺寸陣列條件下的穩健聲源定位。(3)研究了基於高階諧波聲場分析的超指向性波束形成器的穩健性能分析與設計。提出了適用於任意形狀波束圖的時域結構指向可調球面陣波束形成器設計方法；提出了時域實現結構球面陣的最差性能最佳化穩健寬頻波束形成器設計方法；從理論上深入分析了感測器位置誤差對寬頻波束形成器的穩健性能影響規律。發展了基於麥克風陣列失配誤差先驗信息的穩健寬頻波束形成器設計方法，分別提出了基於半正定規劃和基於機率約束最佳化的穩健設計方法。(4) 研究了混響噪聲環境下基於高階諧波聲場分析的低複雜度穩健聲源定位方法。提出了一種具有自適應高階諧波聲場階數選擇能力的低複雜度穩健聲源定位方法；提出了基於稀疏貝葉斯學習理論的高分辨穩健聲源定位方法。本項目的研究成果對實現混響噪聲環境下的小尺寸陣列穩健聲源定位具有重要的理論意義和實際套用價值。
