发明名称 |
一种基于能量的声源定位方法 |
摘要 |
本发明公开了一种基于声音能量的声源定位方法,该方法的过程为:包设置定位设备,所述定位设备包括多个无线传感器从节点,所述无线传感器从节点上设有声音传感器阵列;记录各个节点的声音到达时间,使用TDOA算法找出声源坐标;记录各个节点声音的能量值,根据声音能量衰减模型、声源坐标、从节点的坐标计算出声音衰减系数;将声音衰减系数带入声音能量衰减模型;每隔一点时间计算各个节点声音能量值,计算出声源坐标。 |
申请公布号 |
CN105044676B |
申请公布日期 |
2016.12.21 |
申请号 |
CN201510585249.8 |
申请日期 |
2015.09.15 |
申请人 |
北京理工大学 |
发明人 |
邓方;关胜盘;陈杰;窦丽华;代凤驰;陈文颉;白永强;吕建耀;李佳洪;樊欣宇;顾晓丹;张乐乐 |
分类号 |
G01S5/22(2006.01)I |
主分类号 |
G01S5/22(2006.01)I |
代理机构 |
北京理工大学专利中心 11120 |
代理人 |
刘芳;仇蕾安 |
主权项 |
一种基于能量的声源定位方法,其特征在于,具体过程为:S00、设置定位设备;所述定位设备包括多个无线传感器从节点,每一无线传感器从节点上安装有声音传感器阵列;S01、利用声音传感器阵列,获取多个从节点的声音到达时间;S02、每一从节点采集声音到达时声音信号的能量值;S03、根据多个从节点接收到声音的到达时间差,计算出声源的位置;S04、根据所述能量值和声源的位置,计算任意两从节点所确定的声音衰减系数α<sub>ij</sub>;利用所述α<sub>ij</sub>计算声音衰减系数α;<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>α</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>2</mn><mrow><mi>n</mi><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><munderover><mo>Σ</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><munderover><mo>Σ</mo><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msub><mi>α</mi><mrow><mi>i</mi><mi>j</mi></mrow></msub></mrow>]]></math><img file="FDA0001079960440000011.GIF" wi="430" he="143" /></maths>其中,n表示从节点的总数;S05、根据所述声音衰减系数α,计算第i个从节点和第j个从节点与声源的距离比k<sub>ij</sub>;<maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>k</mi><mrow><mi>i</mi><mi>j</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>y</mi><mi>j</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>-</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>α</mi></mfrac></mrow></msup></mrow>]]></math><img file="FDA0001079960440000012.GIF" wi="285" he="142" /></maths>其中,y<sub>i</sub>(t)表示第i个从节点在t时刻检测到的声音能量,y<sub>j</sub>(t)表示第j个从节点在t时刻检测到的声音能量;令<img file="FDA0001079960440000013.GIF" wi="723" he="152" />根据公式(12)计算出声源位置r(t)所在的圆,其中,r<sub>i</sub>和r<sub>j</sub>分别代表第i和第j个从节点的坐标;|r(t)‑C<sub>ij</sub>|<sup>2</sup>=ρ<sub>ij</sub><sup>2</sup> (12)每两个从节点确定一个圆,获取多个从节点所确定的多个圆的交点作为声源位置。 |
地址 |
100081 北京市海淀区中关村南大街5号 |