一种多噪声源方向估计方法、装置、终端设备及存储介质

    公开(公告)号:CN118033534A

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202410133162.6

    申请日:2024-01-30

    申请人: 广州大学

    摘要: 本发明公开了一种多声源方向估计方法、装置、终端设备及存储介质,方法包括:获取待估计声音信号,其中,声音信号通过麦克风阵列采集,麦克风阵列由多组麦克风对构建;在确定声音信号为混叠的情况下,将声音信号输入至噪声分离模型进行噪声分离;根据各组麦克风对的间距以及各组麦克风对的声源到达时延,得到单源声音信号与各组麦克风对之间的声源夹角大小;根据声源夹角大小以及各组麦克风对相对于麦克风阵列坐标系中的坐标系夹角大小,计算得到单源声音信号的方向;根据所有单源声音信号的方向,确定待估计声音信号所对应的各声源方向。通过实施本发明,降低多声源方向估计的复杂度,提高了多声源方向估计的准确性。

    一种适用于低信噪比环境下的一维DOA估计方法

    公开(公告)号:CN113504505B

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202110614512.7

    申请日:2021-06-02

    IPC分类号: G01S3/86

    摘要: 本发明公开了一种适用于低信噪比环境下的一维DOA估计方法,该方法通过对均匀线阵的接收信号进行处理,在对接收信号的协方差矩阵做降维处理的同时减去噪声信号的特征值达到降噪的效果,并在稀疏向量解的凸优化过程中迭代地更新加权矩阵的系数来逐步修正角度位置的偏差,减小了角度的估计误差,提高压缩感知类算法在低信噪比环境下的DOA估计精度。本发明基于压缩感知估计理论对接收信号进行采样,使得采样频率不受奈奎斯特定理的限制,通过对接收数据进行降噪预处理和迭代更新权重系数,提高了水下DOA的估计精度,在低信噪比环境下具有较好的降噪效果。

    模拟换能器基阵搭载平台的声畸变产生的试验装置及方法

    公开(公告)号:CN116125449A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202211620003.6

    申请日:2022-12-15

    发明人: 吉辰 顾磊 彭策 李杰

    IPC分类号: G01S7/52 G01S3/86

    摘要: 本发明提供了一种模拟换能器基阵搭载平台的声畸变产生的试验装置及方法,包括:换能器基元、外壳平台、遮挡盖板以及吊放装置;换能器基元设置在外壳平台内,换能器基元与外壳平台之间采用刚性连接;换能器基元与遮挡盖板之间采用胶水贴合连接;换能器基元用于模拟低频换能器基阵,外壳平台用于模拟大型平台,遮挡盖板用来模拟低频换能器基阵安装舱段;吊放装置连接设置在外壳平台的外侧壁上。本发明通过测试多种工况下的换能器发送电压响应分析低频声波在水中的声畸变以及声遮挡效应。

    一种二维定向拾音方法及装置

    公开(公告)号:CN113050035A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110268229.3

    申请日:2021-03-12

    摘要: 本发明涉及一种二维定向拾音方法,包括:获取麦克风阵列接收到的时域的目标信号;对时域的目标信号进行傅里叶变换,得到时频域的目标信号;通过二维DOA估计,得到每帧的时频域的目标信号中的俯仰角和方位角;通过超指向空间波束形成权值,将每帧的目标信号在频域进行加权求和,得到初步增强的目标方位语音信号;将麦克风阵列中的相邻通道的时频域的目标信号通过延迟求和空间波束形成权值在频域进行加权相减,得到多通道噪声信号,并进行滤波后得到目标方向语音信号的时频域形式;当俯仰角偏差大于角度偏差阈值,或者方位角偏差大于方位角的角度偏差阈值,更新滤波器权值;将目标方向语音信号的时频域形式进行短时傅里叶逆变换,得到最终目标信号。

    基于多级维纳滤波器的高亚音速飞行目标声学测向方法

    公开(公告)号:CN112731283A

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202011553627.1

    申请日:2020-12-24

    IPC分类号: G01S3/86 G01S3/802

    摘要: 本发明公开了一种基于多级维纳滤波器的高亚音速飞行目标声学测向方法,采用均匀分布于空间十字阵列上的声传感器阵列进行测向,首先建立宽带时域阵列信号模型,得到接收信号矩阵;对每个离散接收信号进行小波变换,得到接收信号矩阵在某一尺度下的小波矩阵;利用多级维纳滤波器对小波变换后的信号进行多级维纳滤波,得到信号子空间和噪声子空间,构建二维空间谱函数,对俯仰角和方位角两个变量组合按照其取值范围和设定步长,对其二维空间谱函数进行二维谱峰搜索,得到目标声信号的二维达到角最优估计值。本发明方法有效降低了测向的计算复杂度,提高了高亚音速飞行目标估计的实时性,拓展了基于多级维纳滤波器的DOA估计方法的应用范围。

    一种基于低频圆环阵的目标方位估计方法

    公开(公告)号:CN112649787A

    公开(公告)日:2021-04-13

    申请号:CN202011377322.X

    申请日:2020-11-30

    IPC分类号: G01S3/82 G01S3/86 G01S3/802

    摘要: 本发明公开一种基于低频圆环阵的目标方位估计方法,属于水声信号探测领域。水听器接收20Hz‑5kHz的水声信号;ADC将模拟信号转换成数字信号,对AD信号进行频谱分析、波束形成、方位估计得到信号目标方向,接收串口的指令将波束形成结果输出。同时将AD采集的原始数据通过DDR存储到大容量SD卡。本发明提前存储权值向量,降低了软件的复杂程度,降低了软件运算周期,提高了检测效率和实时性;针对相干信号抵消现象,采用注入人为噪声的方法,即通常说的对角加载技术;采用对角加载加权系数能在保证MVM方法高增益的情况下大幅提高波束波束形成的稳健性。

    多目标条件下的强干扰抑制波束形成器设计方法

    公开(公告)号:CN112630760A

    公开(公告)日:2021-04-09

    申请号:CN202011377290.3

    申请日:2020-11-30

    IPC分类号: G01S7/537 G01S3/86 G01S3/802

    摘要: 本发明涉及水声设备设计与制造领域技术领域,具体涉及一种多目标条件下的强干扰抑制波束形成器设计方法,包括以下步骤:S1、设计一个滤波矩阵G∈CM×M,使得滤波器输出y(t)=Gx(t),t=1,…,N具有空域滤波特性,其中矩阵空域滤波原理;S2、采用稀疏超分辨方位估计算法;S3、基于空域矩阵滤波的稀疏超分辨方位估计:利用空域矩阵滤波和“1”型稀疏近似最小方差算法可以实现强干扰环境下的弱目标的超分辨方位估计;S4、算法的计算机仿真与实测试验数据验证;设计出具有通带和阻带的空间滤波特性的矩阵滤波器,结合高分辨稀疏方位估计算法,从而在信号处理过程中最大程度的实现对干扰的有效抑制,提高声纳对弱目标的检测能力,提高基阵输出信噪比,从而加强声纳的远程探测能力。

    一种直线阵协方差矩阵主对角线重构的测角方法

    公开(公告)号:CN105785315B

    公开(公告)日:2018-03-30

    申请号:CN201610247121.5

    申请日:2016-04-20

    IPC分类号: G01S3/86

    摘要: 本发明提供了一种直线阵协方差矩阵主对角线重构的测角方法,对一条直线阵上的所有阵元进行分组,每组中由三个相邻的阵元组成,相邻的组之间有两个阵元重合。每组3个阵元采样数据的自谱中噪声成分较高,而互谱中噪声成分较低。利用噪声成分较低的互谱来估计中间阵元上的新自谱,用估计的新自谱来替代主对角线上原来的自谱,获得主对角线重构后的协方差矩阵。最后,利用重构后的协方差矩阵进行测角。在低信噪比下,本发明所提出的协方差矩阵主对角线重构法比已有方法具有更好的噪声抑制能力,获得更好的测角结果。

    一种次声源的定向定速方法及系统

    公开(公告)号:CN103941224B

    公开(公告)日:2016-08-03

    申请号:CN201310021290.3

    申请日:2013-01-21

    IPC分类号: G01S3/86 G01S3/82 G01S11/14

    摘要: 本发明提供了一种次声源的定向定速方法及系统,所述方法包含:步骤101)采用统计分析的方法,通过正态分布模型求解出有效时延范围,即依据时延和的均值剔除所有时延量中的野值进而选取出有效的时延量;步骤102)基于有效时延量,利用时延算法对次声源进行定向和定速处理,得到每个子监测网络对待测次声源的定向和定速处理结果。上述方法还包含:步骤103)对每个子监测网络获得的定向处理结果采用统计综合的方法排除干扰次声波源,完成对待测目标次声源的优化定向。本方法简单可靠,对次声监测阵型、监测时间没有苛刻的要求,同时可以排除传感器和数字化仪器的自噪声、子网布设周边其他次声源产生次声的干扰。

    一种直线阵协方差矩阵主对角线重构的测角方法

    公开(公告)号:CN105785315A

    公开(公告)日:2016-07-20

    申请号:CN201610247121.5

    申请日:2016-04-20

    IPC分类号: G01S3/86

    CPC分类号: G01S3/86

    摘要: 本发明提供了一种直线阵协方差矩阵主对角线重构的测角方法,对一条直线阵上的所有阵元进行分组,每组中由三个相邻的阵元组成,相邻的组之间有两个阵元重合。每组3个阵元采样数据的自谱中噪声成分较高,而互谱中噪声成分较低。利用噪声成分较低的互谱来估计中间阵元上的新自谱,用估计的新自谱来替代主对角线上原来的自谱,获得主对角线重构后的协方差矩阵。最后,利用重构后的协方差矩阵进行测角。在低信噪比下,本发明所提出的协方差矩阵主对角线重构法比已有方法具有更好的噪声抑制能力,获得更好的测角结果。