基于声音导引的声源定位系统设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ｓ ｎ ｔ ｌ ａ ｉ ａ ｏ ｓ ｏｕ ｄ ｏ ｏｃ ｔ ｏｎ ｓ ｐｒ ｐｏ ｅｄ．
Ｋｅ ｗｏｒｓ：ｏｕｎ ｌ ａｉａｉｎ，ｏｃ ｇｕｄａｎ ｅ， ｒ ｅ ｓ ｃ ｙ ｄ ｓ ｄ ｏHale Waihona Puke Baidu ｌ ｔ ｖ ｉｅ ｚ ｏ ｉ ｃ ｗｉ ｓ ｏｍ ｍｕｎｃａ ｉｎ，ｏｎ ｒ ｅｌ ｉ ｔ ｃ ｔｏｌ ｏ
陈益 如 王 博 邬 杨 波
（ 宁波大学信息科 学与工程技术 学院， 浙江 宁波 ３ ５ １ ） １２ １
摘 要
声 音 定 位 技 术在 当今 高度 智 能 化 的 社 会 中有 着 诸 多 方 面 的 应 用 ， 涉及 军 事 、 洋 搜 索 、 海 多媒 体 通 信 、 能机 器 人 等 方 智
《 业 控 制计 算 机》 Ｏ Ｏ年第 ２ 工 ２１ ３卷第 １ Ｏ期
１１ ０
基于声音导引的声源定位系统设计
Ｄｅ ｉ ｆ Ｓ ｕ ｄ ｏ ａ ｉａ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｅ Ｂａ ｅ ｏ ｏ ｃ ｉ ａ ｃ ｓｇｎ ｏ ｏ ｎ Ｌ ｃ ｌ ｔ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｎ Ｖ ｉｅ Ｇｕ ｄ ｎ ｅ ｚ ｏ
Ａｂｓ ｒ ｃ ｔａ ｔ
Ｓｏｕ ｌｃａｉ ｔ ｎ ａｓ ｎｄ ｏ ｌ ｉ ｈ ｍａｎ ｚａ ｏ ｙ ａｐｐｌ ａ ｉ ｓ ｎ ｏ ｉ ｔ ｃ ｏｎ ｉ ｎ ｗａｄ ｙｓ ｉ ｌ ｉｔ ｌｇ ｔ ｅｄ ｏ ｉｔ Ｉ ａｓ ｓ ｉ ｍ ｉ ａ ｙｏｃ ａｎ ｅａ ｃ ａ ｈｇｈｙ ｎ ｅｌ ｅｎｉ ｓ ｃｅｙ． ｈ ｕ ｅｄ ｎ ｉ ｚ ｔ ｌ ｒ ， ｅ ｓ ｒ ｈ， ｉ ｔ ｍｕｔ ｌｍｅｄｉ ｃ ｉ ａ ｏｍｍ ｕ ｃ ｉｎ ｉ ｅｌ ｎｉａｔ ｓ， ｏ ｎｔ ｌ ｉ ｔ ｒｂｏｔ ｔ Ｔｈ ｒ ｆ ｅ，ｏｕ ｄ ｌｃａｉａｔ ｈ ｓ ｓ ｅ ｆ ａｐ ｉａ ｉ ａｎ ｉ ａ ａ ａｎ ｅｄ ｇｅｎ ｏ ． ｃ． ｅ ｅｏｒ ｓ ｎ ｏ ｌ ｉ ｅ ｚ ｏｎ ａ ｐ ｃｉｃ ｉ ｐｌ ｔ ｃ ｏｎ ｄ ｓ ｎ ｄｖ ｃ ｔ ｃ ｏｌｇｙ． ｉ ｐａ ｒ ｅ ｈｎ ｏ Ｔｈｓ ｐｅ ｄｅ ｉ ｓ ｏｕ ｄ ｏ ｌ ａ ｉ ｓ ｓｅｍ ｉｈ ｓ ｂａ ｅｄ ｏｎ ｖ ｃｅ ｇｕｉ ｎ ｎ ｔ ｓ ｓ ｔ ｍ ，ｓ ｍ ｉｒ ｐｈ ｅ ｓｇｎ ａ ｓ ｎ ｌｃａｉ ｔ ｚ ｏｎ ｙ ｔ ｗｈｃ ｉ ｓ ｏｉ ｄａ ｃｅ Ｉ ｈｉ ｙｓｅ ｕ ｅ ｃ ｏ ｏｎ ｔ ｇａｉ ｖ ｉｅ，ｓ ｗｉ ｌｓ ｃｏ ｍ ｕ ｃ ｔ ｔ ａ ｉｖ ｓ ｕｎ ｌｃ ｉａ ｉ Ａｆｅｒ ｅ ｔ ｇ． ｉ ｓ ｓｅｍ ｃ ｐ ｅ ｓ ｃ ｔｏｌｔ ｅ ｏ ｎ ｏｃ ｕ ｅ ｒ ｅｓ ｅ ｍ ｎｉａ ｉ ｏｎ ｏ ｃｈｅ ｅ ｏ ｄ ｏ ａｌ ｔ ｚ ｏｎ．ｔ ｔ ｓｉ Ｔｈｓ ｙ ｔ ｎ ａｎ ｒ ｃｉｅ ｏｎｒ ｈ
１ 系 统 总体 方 案
Ｓ’ Ｐ＿ ＭＭＣ一 １控 制 小 车 电 机 ； 源 为 ３ ０单 片 机 直接 产 生 的 周 期 声 ３ 波 形 经 过功 率放 大后 由喇 叭 播 出 ；无 线 收 发 通 过 Ｒ １ Ｆ ２模 块 进 行 。 Ｆ ２是 一 款 低 成 本 高 集成 的 Ｆ Ｋ收 发 一 体 Ｉ 其 内部 集 成 Ｒ１ Ｓ Ｃ， 了所 有 的 Ｒ Ｆ功 能 模 块 电路 ， 围 只须 一 个 ＭＣＵ， 个 晶 振 ， 外 一 一 个 旁 路 电容 和 一 个 外 置 天 线 就 可 组 成 一 个 带 有 Ｐ Ｌ技 术 的 高 Ｌ
可靠性的收发系统。
本 系统 以 ２ ０ ０ ９年 全 国 大学 生 电子 设 计竞 赛 的 声 音导 引 系统 为模 型 设计 。由两大 部 分组 成— — 移 动声 源 和声 音 接 收端 。移动
１ 声 音 接 收 端部 分 ． ２ 声 音 接 收 端 采 用 一 片 Ｃ ０ １ ０ Ｏ单 片机 集 中 处 理 三 个 声 ８ ５ Ｆ２
面 ，声 音 定 位 是 一 项 既 有 明确 应 用 背景 又有 前 沿技 术 特 点 的 技 术 。设 计 的 声 源 定 位 系 统 以 增 强 型 单 片机 Ｃ８ ５ Ｆ ２ ０ １ ０ ０和
Ｃ ０ １ ３ ０为控 制 核 心 ， 麦克 风 为 收 音 设 备 ， 声音 为 引导 ， 过 无 线 通 信 技 术 ， ８５ Ｆ ３ 以 以 通 实现 对 移 动 声 源 定 位 的控 制 。 测 试 ， 经 本 系统 能 够 精确 控 制 移动 声 源 ， 实现 声 源 的定 位 的 控 制 。 关键 词 ： 源 定位 ， 音 引导 ， 线 通 信 ， 制 声 声 无 控
当前 对 声 源 定 位技 术 研 究 ，主要 的 热 点 集 中 时 延 估 计 技 术
单 片 机 是 一 款 增 强 型 的 Ｃ １单 片 机 ， 有 丰 富 的 片 内和 接 口资 ５ 具 源 ， 且 该 单 片 机 的 处理 速度 能够 满 足 系 统 误 差 精度 的要 求 。 并 移 动 声 源 的 载 体— — 电 动 小 车 采 用 Ｎ Ｃ 的 电 机 控 制 芯 片 Ａ — Ｅ Ｓ
以及 麦 克 风 阵 列 声 源定 位 。 主 流 的研 究 方 向是 通 过 各 种 技 术 确
定声源 的精确位置 ， 文献【】 ２ 中提 出的基于无线传感 网络 的声 源
定 位 系 统 提 高 了声 源 定 位 技 术 的灵 活 性 。本 文 设计 的 系 统是 在 声 源 定 位 的基 础 上 ， 制 声 源 的移 动 ， 其 移 动 到 预 想 的 位 置 ， 控 使 实现声源的再定位。系统 以 Ｃ ０ １ 片机为核心 ， ８５ 单 以麦 克 风 为 收音 设 备 ， 计 一 个 以声 音 为 引 导 ， 过 无 线 通 信 技 术 ， 现 对 设 通 实 移 动 声 源 的定 位控 制 系 统 。
Ｋｅ ｗｏｒｓ：ｏｕｎ ｌ ａｉａｉｎ，ｏｃ ｇｕｄａｎ ｅ， ｒ ｅ ｓ ｃ ｙ ｄ ｓ ｄ ｏHale Waihona Puke Baidu ｌ ｔ ｖ ｉｅ ｚ ｏ ｉ ｃ ｗｉ ｓ ｏｍ ｍｕｎｃａ ｉｎ，ｏｎ ｒ ｅｌ ｉ ｔ ｃ ｔｏｌ ｏ
陈益 如 王 博 邬 杨 波
（ 宁波大学信息科 学与工程技术 学院， 浙江 宁波 ３ ５ １ ） １２ １
摘 要
声 音 定 位 技 术在 当今 高度 智 能 化 的 社 会 中有 着 诸 多 方 面 的 应 用 ， 涉及 军 事 、 洋 搜 索 、 海 多媒 体 通 信 、 能机 器 人 等 方 智
《 业 控 制计 算 机》 Ｏ Ｏ年第 ２ 工 ２１ ３卷第 １ Ｏ期
１１ ０
基于声音导引的声源定位系统设计
Ｄｅ ｉ ｆ Ｓ ｕ ｄ ｏ ａ ｉａ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｅ Ｂａ ｅ ｏ ｏ ｃ ｉ ａ ｃ ｓｇｎ ｏ ｏ ｎ Ｌ ｃ ｌ ｔ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｎ Ｖ ｉｅ Ｇｕ ｄ ｎ ｅ ｚ ｏ
Ａｂｓ ｒ ｃ ｔａ ｔ
Ｓｏｕ ｌｃａｉ ｔ ｎ ａｓ ｎｄ ｏ ｌ ｉ ｈ ｍａｎ ｚａ ｏ ｙ ａｐｐｌ ａ ｉ ｓ ｎ ｏ ｉ ｔ ｃ ｏｎ ｉ ｎ ｗａｄ ｙｓ ｉ ｌ ｉｔ ｌｇ ｔ ｅｄ ｏ ｉｔ Ｉ ａｓ ｓ ｉ ｍ ｉ ａ ｙｏｃ ａｎ ｅａ ｃ ａ ｈｇｈｙ ｎ ｅｌ ｅｎｉ ｓ ｃｅｙ． ｈ ｕ ｅｄ ｎ ｉ ｚ ｔ ｌ ｒ ， ｅ ｓ ｒ ｈ， ｉ ｔ ｍｕｔ ｌｍｅｄｉ ｃ ｉ ａ ｏｍｍ ｕ ｃ ｉｎ ｉ ｅｌ ｎｉａｔ ｓ， ｏ ｎｔ ｌ ｉ ｔ ｒｂｏｔ ｔ Ｔｈ ｒ ｆ ｅ，ｏｕ ｄ ｌｃａｉａｔ ｈ ｓ ｓ ｅ ｆ ａｐ ｉａ ｉ ａｎ ｉ ａ ａ ａｎ ｅｄ ｇｅｎ ｏ ． ｃ． ｅ ｅｏｒ ｓ ｎ ｏ ｌ ｉ ｅ ｚ ｏｎ ａ ｐ ｃｉｃ ｉ ｐｌ ｔ ｃ ｏｎ ｄ ｓ ｎ ｄｖ ｃ ｔ ｃ ｏｌｇｙ． ｉ ｐａ ｒ ｅ ｈｎ ｏ Ｔｈｓ ｐｅ ｄｅ ｉ ｓ ｏｕ ｄ ｏ ｌ ａ ｉ ｓ ｓｅｍ ｉｈ ｓ ｂａ ｅｄ ｏｎ ｖ ｃｅ ｇｕｉ ｎ ｎ ｔ ｓ ｓ ｔ ｍ ，ｓ ｍ ｉｒ ｐｈ ｅ ｓｇｎ ａ ｓ ｎ ｌｃａｉ ｔ ｚ ｏｎ ｙ ｔ ｗｈｃ ｉ ｓ ｏｉ ｄａ ｃｅ Ｉ ｈｉ ｙｓｅ ｕ ｅ ｃ ｏ ｏｎ ｔ ｇａｉ ｖ ｉｅ，ｓ ｗｉ ｌｓ ｃｏ ｍ ｕ ｃ ｔ ｔ ａ ｉｖ ｓ ｕｎ ｌｃ ｉａ ｉ Ａｆｅｒ ｅ ｔ ｇ． ｉ ｓ ｓｅｍ ｃ ｐ ｅ ｓ ｃ ｔｏｌｔ ｅ ｏ ｎ ｏｃ ｕ ｅ ｒ ｅｓ ｅ ｍ ｎｉａ ｉ ｏｎ ｏ ｃｈｅ ｅ ｏ ｄ ｏ ａｌ ｔ ｚ ｏｎ．ｔ ｔ ｓｉ Ｔｈｓ ｙ ｔ ｎ ａｎ ｒ ｃｉｅ ｏｎｒ ｈ
１ 系 统 总体 方 案
Ｓ’ Ｐ＿ ＭＭＣ一 １控 制 小 车 电 机 ； 源 为 ３ ０单 片 机 直接 产 生 的 周 期 声 ３ 波 形 经 过功 率放 大后 由喇 叭 播 出 ；无 线 收 发 通 过 Ｒ １ Ｆ ２模 块 进 行 。 Ｆ ２是 一 款 低 成 本 高 集成 的 Ｆ Ｋ收 发 一 体 Ｉ 其 内部 集 成 Ｒ１ Ｓ Ｃ， 了所 有 的 Ｒ Ｆ功 能 模 块 电路 ， 围 只须 一 个 ＭＣＵ， 个 晶 振 ， 外 一 一 个 旁 路 电容 和 一 个 外 置 天 线 就 可 组 成 一 个 带 有 Ｐ Ｌ技 术 的 高 Ｌ
可靠性的收发系统。
本 系统 以 ２ ０ ０ ９年 全 国 大学 生 电子 设 计竞 赛 的 声 音导 引 系统 为模 型 设计 。由两大 部 分组 成— — 移 动声 源 和声 音 接 收端 。移动
１ 声 音 接 收 端部 分 ． ２ 声 音 接 收 端 采 用 一 片 Ｃ ０ １ ０ Ｏ单 片机 集 中 处 理 三 个 声 ８ ５ Ｆ２
面 ，声 音 定 位 是 一 项 既 有 明确 应 用 背景 又有 前 沿技 术 特 点 的 技 术 。设 计 的 声 源 定 位 系 统 以 增 强 型 单 片机 Ｃ８ ５ Ｆ ２ ０ １ ０ ０和
Ｃ ０ １ ３ ０为控 制 核 心 ， 麦克 风 为 收 音 设 备 ， 声音 为 引导 ， 过 无 线 通 信 技 术 ， ８５ Ｆ ３ 以 以 通 实现 对 移 动 声 源 定 位 的控 制 。 测 试 ， 经 本 系统 能 够 精确 控 制 移动 声 源 ， 实现 声 源 的定 位 的 控 制 。 关键 词 ： 源 定位 ， 音 引导 ， 线 通 信 ， 制 声 声 无 控
当前 对 声 源 定 位技 术 研 究 ，主要 的 热 点 集 中 时 延 估 计 技 术
单 片 机 是 一 款 增 强 型 的 Ｃ １单 片 机 ， 有 丰 富 的 片 内和 接 口资 ５ 具 源 ， 且 该 单 片 机 的 处理 速度 能够 满 足 系 统 误 差 精度 的要 求 。 并 移 动 声 源 的 载 体— — 电 动 小 车 采 用 Ｎ Ｃ 的 电 机 控 制 芯 片 Ａ — Ｅ Ｓ
以及 麦 克 风 阵 列 声 源定 位 。 主 流 的研 究 方 向是 通 过 各 种 技 术 确
定声源 的精确位置 ， 文献【】 ２ 中提 出的基于无线传感 网络 的声 源
定 位 系 统 提 高 了声 源 定 位 技 术 的灵 活 性 。本 文 设计 的 系 统是 在 声 源 定 位 的基 础 上 ， 制 声 源 的移 动 ， 其 移 动 到 预 想 的 位 置 ， 控 使 实现声源的再定位。系统 以 Ｃ ０ １ 片机为核心 ， ８５ 单 以麦 克 风 为 收音 设 备 ， 计 一 个 以声 音 为 引 导 ， 过 无 线 通 信 技 术 ， 现 对 设 通 实 移 动 声 源 的定 位控 制 系 统 。