声源定位系统毕业设计(论文)

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可移动声源定位系统设计

可移动声源定位系统设计

可移动声源定位系统设计一、引言移动声源定位系统是一种通过检测声音信号的时间差来确定移动声源位置的技术。

通过将多个麦克风分布在不同位置,系统可以获取到声音在不同麦克风间的传播时间差,从而计算出声源的位置。

二、系统设计1. 麦克风布局系统中需要布置多个麦克风,麦克风的位置应该均匀分布在待测区域内。

布局时需考虑到麦克风之间的间距不能太近,以避免相似的信号在多个麦克风间传播导致误差增大。

麦克风应该尽量远离任何可能引入噪音干扰的设备或物体。

2. 声音信号采集系统需要使用麦克风对环境中的声音信号进行采集。

为了保证声音信号的质量,麦克风应选择品质良好的麦克风,并且布局时应考虑到麦克风与声源之间的距离,以保证信号损失最小。

采集到的声音信号需要经过放大、滤波等处理,以提高信噪比和信号质量。

为了实现高精度的定位,采集的声音信号应具有足够的频率范围,以便能够捕捉到波长较短的高频声音信号。

3. 时间差计算系统通过计算声音信号在不同麦克风间的传播时间差来确定声源位置。

计算过程需要知道声音在介质中的传播速度,可以使用已知的声速数值。

假设某一时刻声源发出信号,到达麦克风a的时间为ta,到达麦克风b的时间为tb,则时间差Δt = ta - tb。

根据声音在介质中传播的速度,可以通过Δt计算出声源与两个麦克风的距离差。

4. 声源定位算法根据多个麦克风对声音信号的时间差测量结果,可以得到多个声源与麦克风之间的距离差。

结合麦克风的位置信息,可以使用三角定位法或者最小二乘等算法来计算声源的位置。

三、系统实现1. 硬件设计系统的硬件部分主要包括麦克风、放大器、滤波器、模数转换器等。

麦克风用于采集声音信号,放大器用于放大信号,滤波器用于滤除噪音,模数转换器用于将模拟信号转换为数字信号。

系统的软件部分主要包括信号处理和声源定位算法。

信号处理部分负责对采集到的声音信号进行放大、滤波等处理,以提高信噪比和信号质量。

声源定位算法部分负责根据处理后的信号和麦克风位置信息计算声源的位置。

毕业设计论文基于麦克风阵列的声源定位技术

毕业设计论文基于麦克风阵列的声源定位技术

毕业设计论文基于麦克风阵列的声源定位技术声源定位是指通过一定的算法和技术手段,利用麦克风阵列精确确定声源在三维空间中的位置。

在现实生活中,声源定位技术具有广泛的应用领域,如视频会议、无线通信、智能机器人等。

本文将重点研究基于麦克风阵列的声源定位技术,并探讨其原理和实现方式。

声源定位技术的核心问题是如何从麦克风阵列得到的多个音频信号中准确地估计声源的位置。

传统的声源定位方法主要依赖于声音在不同麦克风之间的时间差或幅度差来进行计算,并通过几何分析得出声源的位置。

然而,这种方法受到了环境噪声、声音衰减和多路径效应等因素的影响,导致定位结果不够准确。

为了提高声源定位的准确性和稳定性,近年来提出了一些基于信号处理和机器学习的方法。

其中,基于信号处理的方法主要通过对音频信号进行频谱分析和时频变换,提取声源的特征信息,并利用定位算法将这些信息转化为声源的位置。

这类方法通常需要对环境噪声和多路径效应进行建模和去除,以提高定位的准确性。

然而,由于环境复杂性和信号处理的复杂性,这类方法在实际应用中往往存在一定的限制。

与此同时,基于机器学习的方法也逐渐得到了广泛应用。

这类方法主要通过训练算法模型,从大量的声源位置数据中学习到声源的定位规律,并在实时定位中进行预测。

与传统的方法相比,基于机器学习的方法能够更好地适应不同环境和条件下的声源定位需求,并具有较高的准确性和稳定性。

然而,这类方法需要大量的训练数据和复杂的计算过程,对硬件设备和计算资源的要求较高。

在本文中,我们将提出一种基于麦克风阵列的声源定位方法,并探讨其实现过程和效果评估。

该方法将结合信号处理和机器学习的技术手段,通过对音频信号的预处理和特征提取,提高声源定位的准确性和稳定性。

同时,我们将设计实验并收集大量的声源位置数据,利用机器学习算法训练模型,并对其进行评估和优化。

最终,我们将在实际的应用场景中验证该方法,并与传统的方法进行对比分析。

本文的研究内容对于声源定位技术的发展和应用具有一定的指导意义。

可移动声源定位系统设计

可移动声源定位系统设计

可移动声源定位系统设计【摘要】本文首先简要介绍了可移动声源定位系统设计的概述,包括声源信号采集模块设计、声源定位算法设计、硬件电路实现设计、软件程序设计以及系统性能测试等内容。

接着详细讨论了每个模块的设计原理和实现方法,包括声源信号采集模块的传感器选择和信号处理方法,声源定位算法的理论基础和实现步骤,硬件电路的设计要点和接口设置,软件程序的编写逻辑和功能实现,以及系统性能测试的指标和方法。

最后对整个可移动声源定位系统的设计进行了总结,总结了设计过程中的挑战和收获,并展望了未来的研究方向。

通过本文的研究,可为类似系统的设计和实现提供参考和借鉴。

【关键词】声源定位系统、可移动、设计、声源信号采集、算法、硬件电路、软件程序、系统性能测试、总结。

1. 引言1.1 可移动声源定位系统设计概述可移动声源定位系统是一种能够实时跟踪和定位移动声源位置的系统。

通过该系统,可以实现对可移动声源的准确定位,并能够有效地监测和跟踪声源的移动轨迹。

在现实生活中,可移动声源定位系统被广泛应用于各种领域,如智能家居、智能机器人、军事侦察等。

可移动声源定位系统的设计主要包括声源信号采集模块设计、声源定位算法设计、硬件电路实现设计、软件程序设计以及系统性能测试。

通过对声源信号进行采集和处理,系统能够准确地获得声源的位置信息。

声源定位算法是系统的核心,它通过对声源信号进行处理和分析,确定声源位置并实现声源定位。

硬件电路实现设计和软件程序设计则是将声源定位算法转化为实际的硬件和软件实现。

系统性能测试是对整个系统进行测试和验证,确保系统能够正确地实现声源定位功能。

可移动声源定位系统设计是一个涉及多个方面的复杂工程,需要在声源信号处理、算法设计、硬件电路实现和软件程序设计等方面进行全面考虑和设计,以实现系统的稳定性和可靠性。

2. 正文2.1 声源信号采集模块设计声源信号采集模块设计是可移动声源定位系统中至关重要的一环。

在设计声源信号采集模块时,需要考虑到系统的整体结构和功能需求,以确保系统能够准确地捕获声源信号并进行定位。

[声音定位系统]声音定位系统设计

[声音定位系统]声音定位系统设计

[声音定位系统]声音定位系统设计篇一: 声音定位系统设计I声音定位系统设计摘要从GPS到手机定位,定位系统在我们的日常生活中越来越重要。

[]声音定位,即确定声源在空间中的位置,其在地质勘探、人员搜救、目标跟踪等方面有着广泛的应用。

现在已将声音定位应用在可视电话、视频会议等系统中。

本系统由两部分组成。

声源模块是用单片机产生一个音频信号,该信号用三极管进行放大后输入到扬声器作为声源;接收模块使用麦克风进行接收,然后对接收的信号经过放大,接着经过带通滤波,去除周围环境的噪声,滤波后的信号正好是扬声器发出的声音信号。

声源定位是通过对四个拾音器接收到信号的时间先后进行处理,经过一套比较完善的算法可得声源的坐标,即可进行声源定位,最后将声源的具体坐标显示在液晶屏上。

设计完成后,进行了整体测试,基本能够达到设计要求。

关键词:定位,时间差,滤波,设计IIDesign of Sound Positioning SystemABSTRACTFrom the GPS to the phone positioning, positioning system in our daily life plays an increasingly important role. Sound localization, that determines sound source position in space, and its geological exploration, search and rescue personnel, target tracking, and so has a wide range of applications. Now sound positioning has been applying in video telephony, video conferencing systems.This system is to use MCU produce a audio signal, which is amplified by the transistor input to the speaker as the sound source. Receiving section for receiving the microphone, the first of the received signal after amplification and then through a band-pass filter, remove ambient noise, the filtered signal just beep emitted sound signal. Sound source localization is achieved by the four pickups have received the signal processing time, through a more perfect sound source algorithm can be obtained coordinates to the sound source localization. Finally, the sound source the specific coordinates displayed on the LCD screen.After the completion of the design, has carried on the overall test, basic can meet the requirements.KEY WORDS: positioning, time gap, filtering, designIII目录摘要................................................................................................................ .. (I)ABSTRACT ................................................................................................ . (II)1 绪论................................................................................................................ (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 设计任务................................................................................................................ (2)2 定位分类及原理................................................................................................................ . (4)2.1 定位系统的概述 (4)2.2 常用定位技术介绍 (5)2.2.1 GPS定位系统 (5)2.2.2 TDOA技术 (5)2.2.3 时差定位技术的优势 (9)2.3 本章小结................................................................................................................ (9)3 总体设计方案................................................................................................................ (10)3.1 系统方案论证............................................................................................................103.1.1 信源模块 (10)3.1.2 声音接收模块 (10)3.1.3 滤波模块 (11)3.1.4 信号处理模块 (11)3.1.5 数据显示模块 (11)3.2 系统总体设计............................................................................................................113.3 本章小结................................................................................................................ . (12)4 硬件设计................................................................................................................ .. (13)4.1 声响模块电路的设计 (13)4.2 声音接收放大电路设计 (13)4.2.1 LM358芯片资料 (13)4.2.2 信号接收与放大电路 (14)4.3 选频电路设计............................................................................................................144.3.1 LM567选频电路资料 (14)4.3.2 选频电路 (15)4.4 显示电路设计............................................................................................................164.4.1 1602 ............................................................................................................. (16)4.4.2 显示电路 (17)IV4.5 本章小结................................................................................................................ . (18)5 软件设计................................................................................................................ .. (19)5.1 声源模块软件设计 (19)5.1.1 声源模块软件流程图 (19)5.1.2 声源模块参数计算 (19)5.2 数据处理及控制显示 (21)5.2.1 1602的指令说明及时序 (21)5.2.2 数据获得与处理的原理 (23)5.2.3 软件流程图 (24)6 总结与展望................................................................................................................ . (26)6.1 设计总结................................................................................................................ . (26)6.2 设计展望................................................................................................................ .... 26 致谢........................................................................................................ 错误!未定义书签。

基于麦克风阵列的声源定位技术毕业设计

基于麦克风阵列的声源定位技术毕业设计

基于麦克风阵列的声源定位技术毕业设计声源定位技术是指通过麦克风阵列系统来确定声源的位置。

这个技术在很多领域都有广泛的应用,比如音频会议、语音识别、无线通信等。

在这项毕业设计中,我将设计一个基于麦克风阵列的声源定位系统,并对其进行实验和改进。

首先,我将使用麦克风阵列来捕捉声音信号。

麦克风阵列是一组麦克风按照特定方式排列在一起,可以同时捕捉到声源的多个方向的声音信号。

在我的设计中,我将使用四个麦克风组成一个线性阵列,这种方式可以较为精确地确定声源的方向。

接下来,我将使用信号处理算法来定位声源的位置。

首先,我会对捕捉到的声音信号进行时域和频域分析,以提取相关的特征。

然后,通过比较这些特征与已知声源信号的特征,可以得到声源的大致位置。

最后,我会使用多普勒效应和相位差等方法来进一步提高定位的精度。

为了验证这个声源定位系统的有效性,我将进行一系列的实验。

首先,我会使用已知位置的声源发出声音信号,然后通过麦克风阵列捕获这些信号,并使用我的定位算法来确定声源的位置。

我会与已知位置进行比较,以评估定位系统的准确性和精度。

在毕业设计过程中,我还计划改进声源定位系统的性能。

首先,我将尝试使用更复杂的麦克风阵列配置,如圆形阵列或三维阵列,以提高定位的精度和稳定性。

其次,我会优化信号处理算法,通过引入机器学习和深度学习的方法,来提高定位的准确性。

最后,我还计划设计一个用户友好的界面,方便用户使用和控制定位系统。

总之,这个基于麦克风阵列的声源定位技术的毕业设计将使我深入了解声源定位技术的原理和应用,并通过实验和改进来验证和提高系统的性能。

希望通过这个设计,我能够对声源定位技术有更深入的理解,并为相关领域的研究和应用做出一定的贡献。

声音定位跟踪系统毕业设计论文

声音定位跟踪系统毕业设计论文

目录目录第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的与意义 (1)1.2课题研究的内容与要求 (2)1.3国内外发展状况 (3)1.3.1 国内智能机器人发展概况 (3)1.3.2 国外智能机器人发展概况 (4)1.4智能移动机器人的广泛应用 (7)1.5智能移动机器人的发展趋势展望 (8)第2章系统方案论证和比较 (12)2.1系统整体方案比较与选择 (12)2.1.1 误差信号判断方式的比较与选择 (13)2.1.2 接收器分布方式的比较与选择 (13)2.1.3 移动体运动方式的比较与选择 (13)2.2系统各模块选择与论证 (14)2.2.1 车体方案的选择 (14)2.2.2 电源种类方案的选择 (15)2.2.3 供电方式方案的选择 (15)2.2.4 主控器芯片方案的选择 (16)2.2.5 电机驱动方案的选择 (16)2.2.6 电机模块方案的选择 (17)2.2.7 声源与声音传感器方案的选择 (17)2.2.8 声音调理期间的选择 (18)2.3制导系统方案的理论计算 (19)2.3.1 误差信号的产生 (19)2.3.2 滤波电路的理论计算 (20)2.3.3 声源定位原理 (20)2.4驱动系统方案的理论计算 (21)2.4.1 电机运行速度理论计算 (21)2.4.2 控制理论的简单计算 (22)第3章系统硬件设计 (23)i吉林工程技术师范学院本科毕业论文设计3.1系统总体框图设计 (23)3.2系统各模块硬件设计 (24)3.2.1 控制器子系统硬件设计 (24)3.2.2 声音接受子系统硬件设计 (27)3.2.3 电机驱动子系统硬件设计 (29)3.2.4 发声系统硬件设计 (30)第4章系统软件设计 (33)4.1系统主程序流程图 (33)4.2系统各模块子程序流程图 (34)4.2.1 声源位置计算子程序流程图设计 (34)4.2.2 电机驱动子程序流程图设计 (35)4.2.3 光标示子程序流程图设计 (36)4.2.4 PWM算法子程序 (36)4.2.5 控制接收器的子程序流程图设计 (36)第5章测试方案与测试结果 (38)5.1测试方案 (38)5.1.1 测试仪器 (38)5.1.2 测试数据 (39)5.2测试结果与误差分析 (40)5.2.1 测试结果分析 (40)5.2.2 误差分析 (40)附录 (41)致谢 (47)ii第1章绪论第1章绪论随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展, 使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高。

物联网技术下的声源定位系统设计

物联网技术下的声源定位系统设计

物联网技术下的声源定位系统设计目录1. 内容概括 (2)1.1 研究背景及意义 (2)1.2 声源定位系统概述 (4)1.3 论文目标及创新点 (5)1.4 文献综述 (6)2. 物联网技术在声源定位中的应用 (8)2.1 物联网基础架构 (9)2.2 传感器技术及其在声源定位中的作用 (10)2.3 通信技术对声源定位的影响 (12)2.3.1 无线通信技术选择 (13)2.3.2 数据传输与网络安全 (14)2.4 数据处理与分析 (15)3. 声源定位系统的设计理念 (17)3.1 系统架构设计 (18)3.2 硬件平台构建 (19)3.2.1 声收录模块设计 (21)3.2.2 数据采集与处理模块 (22)3.2.3 通信模块设计 (24)3.2.4 定位模块设计 (25)3.3 算法设计与实现 (26)3.3.1 声波传播模型的选择 (28)3.3.2 信号处理与特征提取 (29)3.3.3 定位算法选择及实现 (30)3.4 系统参数配置与优化 (32)4. 声源定位系统的测试与评估 (34)4.1 测试环境搭建 (34)4.2 性能指标与测试方法 (36)4.2.1 定位精度测试 (37)4.2.2 定位速度测试 (37)4.2.3 抗干扰能力测试 (39)4.3 实验结果分析与讨论 (40)5. 结论与展望 (41)1. 内容概括在这个章节,我们将概述“物联网技术下的声源定位系统设计”文档的主要内容和结构。

该文档旨在探讨如何利用物联网(IoT)技术来设计一个能够精确识别和定位声源位置的技术系统。

我们将首先介绍声源定位的基本概念、应用场景和潜在的挑战。

我们将详细介绍物联网技术如何支持声源定位系统,包括传感器网络的部署、数据收集、处理和传输方法。

我们将会详细描述系统设计的各个方面,包括系统的硬件和软件组件。

我们将讨论用于声音采集的传感器技术,例如麦克风阵列。

我们还将在文档中探讨如何利用云计算和边缘计算来处理和分析庞大的声音数据集,以及如何使用机器学习和人工智能算法来改善系统的定位精度。

声源定位系统毕业设计论文

声源定位系统毕业设计论文

声源定位系统毕业设计论文0 前言声音是我们所获取的外界信息中非常重要的一种。

不同物体往往发出自己特有的声音,而根据物体发出的声音,人们可以判断出物体相对于自己的方位。

有些应用场合,人们需要用机器来完成声音定位这个功能,并且往往要求定位精度比较高。

2003年的美伊战争期间,人民网、CCTV网站的军事频道、国防在线等网站均报道了装配于美军的狙击手探测技术,这项技术其中一部分就包含了声源定位技术。

声源定位作为一种传统的侦察手段,近年来通过采用新技术,提高了性能,满足了现代化的需要,其主要特点是:1)不受通视条件限制。

可见光、激光和无线电侦察器材需要通视目标,在侦察器材和目标之间不能有遮蔽物,而声测系统可以侦察遮蔽物(如山,树林等)后面的声源。

2)隐蔽性强。

声测系统不受电磁波干扰也不会被无线电侧向及定位,工作隐蔽性较强。

3)不受能见度限制。

其他侦察器材受环境气候影响较大,在恶劣气候条件下工作时性能下降,甚至无法工作。

声测系统可以在夜间、阴天、雾天、和下雪天工作,具有全天候工作的特点。

以下对美军装备的报道来自于《“巴格达之战”考验英军巷战武器装备》一文,该文刊登于2003年4月8日国防在线美伊战争专题。

“狙击手声测定位系统通过接收并测量膛口激波和弹丸飞行产生的冲击波来确定狙击手的位置,通常仅能探测超音速弹丸。

这种系统有单兵佩挂型、固定设置型和机动平台运载型。

美国BBN系统和技术公司的声测系统,通过测量弹丸飞行中的声激波特性来探测弹丸并进行分类。

该系统为固定设置型,采用2个置于保护区两侧的传声器阵列或6个分布在保护区内的单向传声器。

传声器通过电缆或射频链路与指挥节点相连。

为了准确定位,需事先确定传声器的距离,精度要在1米以内。

该系统可探测到90%的射击,定位精度为方位 1.2°、水平3°。

此外,美国的“哨兵”和“安全”有效控制城区环境安全系统均是采用声测定位技术的反狙击手系统。

美军这一套声源定位系统通过定位弹丸产生的特殊激波和冲击波,探测出狙击手的位置,在战场上有效保护战士生命。

声源定位系统毕业设计论文

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声源定位系统毕业设计论文0 前言声音是我们所获取的外界信息中非常重要的一种。

不同物体往往发出自己特有的声音,而根据物体发出的声音,人们可以判断出物体相对于自己的方位。

有些应用场合,人们需要用机器来完成声音定位这个功能,并且往往要求定位精度比较高。

2003年的美伊战争期间,人民网、CCTV网站的军事频道、国防在线等网站均报道了装配于美军的狙击手探测技术,这项技术其中一部分就包含了声源定位技术。

声源定位作为一种传统的侦察手段,近年来通过采用新技术,提高了性能,满足了现代化的需要,其主要特点是:1)不受通视条件限制。

可见光、激光和无线电侦察器材需要通视目标,在侦察器材和目标之间不能有遮蔽物,而声测系统可以侦察遮蔽物(如山,树林等)后面的声源。

2)隐蔽性强。

声测系统不受电磁波干扰也不会被无线电侧向及定位,工作隐蔽性较强。

3)不受能见度限制。

其他侦察器材受环境气候影响较大,在恶劣气候条件下工作时性能下降,甚至无法工作。

声测系统可以在夜间、阴天、雾天、和下雪天工作,具有全天候工作的特点。

以下对美军装备的报道来自于《“巴格达之战”考验英军巷战武器装备》一文,该文刊登于2003年4月8日国防在线美伊战争专题。

“狙击手声测定位系统通过接收并测量膛口激波和弹丸飞行产生的冲击波来确定狙击手的位置,通常仅能探测超音速弹丸。

这种系统有单兵佩挂型、固定设置型和机动平台运载型。

美国BBN系统和技术公司的声测系统,通过测量弹丸飞行中的声激波特性来探测弹丸并进行分类。

该系统为固定设置型,采用2个置于保护区两侧的传声器阵列或6个分布在保护区内的单向传声器。

传声器通过电缆或射频链路与指挥节点相连。

为了准确定位,需事先确定传声器的距离,精度要在1米以内。

该系统可探测到90%的射击,定位精度为方位 1.2°、水平3°。

此外,美国的“哨兵”和“安全”有效控制城区环境安全系统均是采用声测定位技术的反狙击手系统。

美军这一套声源定位系统通过定位弹丸产生的特殊激波和冲击波,探测出狙击手的位置,在战场上有效保护战士生命。

一种声源定位系统的设计

一种声源定位系统的设计

一种声源定位系统的设计【摘要】声源定位技术是通过声学传感装置接收声波,再利用电子装置将声信号进行转化处理,以此实现对声源位置进行探测、识别并对目标进行定位的一门技术。

本文以STM32为控制核心,利用可听声,设计了一种简单的声源定位系统的软件和硬件结构,主要应用于室内定位,例如大型商场、地下停车场等。

【关键词】声源;STM32;室内定位1.引言随着无线通信技术的快速发展和人们对定位服务需求的日益增加,室内定位技术的研究越来越热门。

目前国内外常用的室内定位系统主要包括:A-GPS、超宽带、超声波、红外线、RFID等。

上述定位系统虽然取得了一定的效果,有的还可以达到毫米级的精度,但是这些定位系统需要添加新的硬件,系统部署复杂,维护成本高,可扩展性差。

而声源定位技术恰恰解决上述问题。

声源定位技术是通过声学传感装置接收声波,再利用电子装置将声信号进行转化处理,以实现对声源位置进行探测、识别并对目标进行定位及跟踪的一门技术。

声音定位系统最大的特点在于部署简单,不需要额外的部署设备,几乎被所有的移动终端设备支持,而且能很好解决电子干扰等问题。

2.总体设计系统框图本系统是一个基于无线传感网络的声音定位系统。

无线传感器网络(Wireless Sensor Network WSN)是由一组传感器节点以自组织方式构成的无线网络。

它结合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,能够协作地实时监测、感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中各种环境或监测对象的信息,把这些信息通过多跳自组网以无线方式传送到用户终端,从而实现物理世界、计算世界以及人类社会三元世界的连通。

图1 总体设计系统框图3.硬件设计(1)声音采集模块因为声源定位环境非常复杂,再加之信号采集过程中不可避免的给语音信号掺进了各种噪声干扰,所以声信号采集模块的好坏是定位系统的瓶颈所在。

本系统由声音采集节点和上位机分析处理软件两部分组成。

声音定位系统通过分布在空间内的声音采集点,采集声音数据,再通过无线网络传输到上位机,上位机接收数据后根据声音定位算法进行处理分析,最终计算确定声源与节点的距离。

声源定位

声源定位

[标签:标题]篇一:声源定位系统开题报告燕山大学本科毕业设计(论文)开题报告课题名称:声源定位系统学院(系):信息科学与工程学院年级专业:12级电子信息工程学生姓名:陈坤朋指导教师:练秋生教授完成日期:2016/3/18一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义与许多技术一样,声源定位技术也是率先被应用于军事领域。

早在第一次世界大战期间,人们就开始利用火炮发射时的响声来测定敌方火炮的方位。

随着科学技术的飞速发展,人们对声源定位的需求也在日益提高,声源定位的测量范围与定位精度都有了很大程度的提高,其应用领域也随之扩展。

除了在军事领域继续大展身手以外,声源定位技术还被广泛应用于电视电话会议,工业降噪,安防系统,机器人听觉等领域。

二十世纪八十年代以来,声源定位技术逐渐成为一项研究热点,世界各国纷纷投入大量人力、物力从事这方面的研究,科研成果如雨后春笋,层出不穷[1]。

在硬件方面,麦克风阵列在声音采集领域中得到了广泛应用,通过处理采集到的阵列信号,人们可以提取目标声源的空间特征信息。

麦克风阵列是由多个麦克风构成的,有一定几何形状的阵列。

它可以同时采集空间中不同位置的声音信号具有很强的空间选择性,较强的干扰抑制能力,可以灵活地进行波束控制[2]。

在声源定位技术方面,国外的起步要早于国内,当时被广泛应用的领域是军事领域。

到目前,安装并正在使用声探测系统的国家有美国、以色列、日本和瑞典等等。

广泛应用的声探测系统有AEWS声探测预警系统生产于以色列拉斐而公司,Helisearch直升机声探测系统生产于瑞典,PALS定位系统生产于美国的ISC公司。

声探测技术的原理是通过微小基阵传声阵列被动的检测具有明显特征的声音信号的方位和距离。

而且,受基阵阵元间距严重的限制了小基阵探测的精度,为了能够自由改变阵元间距,采用了小型基阵,其精度高达1米数量级。

该技术的实现,使得单兵头盔式声测定位系统和车载声探测小基阵等在国外的军事领域中备受青睐[3]。

毕业设计(论文)-基于等边三角形麦克风列阵的平面声源定位建模与仿真模板

毕业设计(论文)-基于等边三角形麦克风列阵的平面声源定位建模与仿真模板

毕业设计说明书(论文)题目:基于等边三角形麦克风列阵的平面声源定位建模与仿真指导者:评阅者:年月日基于等边三角形麦克风列阵的平面声源定位建模与仿真摘要随着科学技术的不断发展,以及相关学科的相互渗透,机器人系统正在向着智能化的方向不断发展。

机器人听觉系统同视觉系统一起都是智能机器人的重要标志,通过听觉系统可以实现人机交互、机器人与环境交互。

在实际环境下,声音具有可以绕过障碍物的性质,因此可以使听觉与机器人视觉、嗅觉等感官相配合,弥补其它传感器视场有限且不能穿过非透光障碍物的局限。

因此,利用声信号处理机制对声源定位技术进行基础性研究,并将其应用于机器人声源目标定位中,是目前智能机器人应用的现实需求,并且声源定位技术在服务机器人领域必然具有广阔的应用前景。

本课题通过对麦克风阵列的设计,建立了一种基于仿生学方法的移动机器人听觉系统模型;然后采用基于声音到达时间差的方法实现对特定声源方向的测定。

主要内容包括以下几个部分:1.平面声源定位的基本原理2.MATLAB软件介绍及神经网络NNET的应用3.仿真实验及结果分析关键词:机器人听觉,声源定位,声达时间差MODELING AND SIMULATION OD BEAMFORMER BASED ON THE PLANE EQUILATERALTRIANGLE MICROPHONE ARRAYABSTRACTWith the development of science and technology and mutual infiltration of related disciplines, robot system is moving towards to the direction of development and Intelligence. Robot vision system together with auditory system is an important symbol of intelligent robot, so robot can realize human-machine interactions and robot-environment interactions through the auditory system. In the actual circumstances, as the sound can bypass the obstruction, hearing can be made with the robot vision, sense of smell and so on to make up for the limited field of view and the limitation cannot pass through the barrier of non-transparency for other sensors. Therefore, through the basic research of beamformer technology by using the acoustic signal processing mechanism, we can apply it to the robot goal orientation, because it is the realistic demand of currently intelligent robot applications, at the same time, beamformer technology in service robot field must have broad application prospects.This text contains the subjects as following:1. The basic principle of planar beamformer2. The introduction of MATLAB software and the application of neural network3. Simulation and analysis of the resultsKeywords:robot audition, sound location, TDOA目次1绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2研究现状 (2)1.2.1国外发展现状 (2)1.2.2国内发展现状 (3)1.3本课题研究的内容 (3)1.4本课题的主要工作过程 (3)2平面声源定位的基本原理 (4)2.1人耳声源定位的基本原理 (4)2.1.1声音的物理性质 (4)2.1.2双耳效应 (5)2.1.3平面麦克风仿生定位原理 (5)2.2麦克风阵列平面声源定位模型的建立 (6)2.3小结 (7)3 MATLAB软件介绍及神经网络NNET的应用 (8)3.1MATLAB软件的介绍 (8)3.2NNET工具箱的原理介绍及应用 (8)3.2.1原理介绍 (8)3.2.2神经网络介绍 (9)3.2.3工具箱的原理介绍 (11)3.2.4应用 (12)3.3小结 (12)4仿真实验 (13)4.1系统设计 (13)4.2神经网络设计 (13)4.2.1训练数据的获得 (13)4.2.2网络的生成与测试 (14)4.2.3实验过程说明 (16)4.2.4函数说明 (16)4.3实验结果分析 (17)结论 (20)2.1论文完成的主要工作 (20)2.2工作展望 (20)参考文献 (3)致谢 (4)1绪论1.1研究背景及意义随着科学技术的不断发展,以及相关学科的相互渗透,机器人系统正在向着智能化的方向不断发展。

基于麦克风阵列的声源定位系统研究及实现

基于麦克风阵列的声源定位系统研究及实现
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华中科技大学硕士学位论文
围进行演讲。从而降低了报告人在空间中的自由性。因此,如果能够使说话人可以 自由的在会议室内移动,同时摄像头可以对说话人进行跟踪定位,使说话者处于镜 头内合适的位置,便成为了各个研究院所及多媒体公司的一个重要研究内容。斯坦 福大学、麻省理工学院、微软及 IBM 等公司或研究院所都在这一领域内进行着探索 并取得了一定的研究成果。Polycom 公司的 PowerCamTM 摄像机利用麦克风阵列技术 实现的 LimeLightTM 来控制摄像头的动作来达到跟踪说话人这一功能。
The performance analysis of the system is obtained by comparing the actual values to the computing values in different environmental situations,. The data shows that the system has certain error originating from the influence of the environment noise, reverberation and the circuit noise. In order to reduce this error, fixation coefficient is introduced by comparing the experience data and the actual data, which makes the system work well to get an accurate localization, so the system can achieve the design goals and satisfy the localization of the single sound source.

可移动声源定位系统设计

可移动声源定位系统设计

可移动声源定位系统设计
本文介绍了一个可移动声源定位系统的设计方案。

该系统通过利用多个麦克风阵列和
信号处理算法来实时定位移动声源的位置。

系统的硬件部分包括多个麦克风、麦克风阵列、模拟-数字转换器和数字信号处理器。

麦克风阵列的作用是在不同的位置收集声音信号,模拟-数字转换器将麦克风阵列收集到
的模拟信号转换为数字信号,数字信号处理器则对数字信号进行处理和分析。

系统的软件部分主要包括信号预处理、声源定位和结果显示三个模块。

信号预处理模
块主要对采集到的声音信号进行滤波、增益控制和降噪处理,以提高声源定位的准确性和
稳定性。

声源定位模块则利用多种声源定位算法,如交叉相关算法和声源分离算法,根据
多个麦克风接收到的声音信号进行定位计算。

结果显示模块将声源定位的结果以可视化的
形式展示出来,方便用户观察和分析。

系统的工作原理是通过多个麦克风接收到的声音信号之间的时间差来计算声源的方位
角和仰角。

具体的计算方法可以根据实际应用需求选择。

在声源定位过程中,应尽可能减
小外界环境噪声对声源定位的干扰,以提高系统的可靠性。

该系统可以应用于各种场景,如会议室、演播室、活动现场等,对实时定位移动声源
具有重要的应用价值。

通过增加麦克风数量和改进信号处理算法,还可以进一步提高声源
定位的准确性和稳定性。

可移动声源定位系统的设计需要综合考虑硬件和软件两个方面的因素,通过合理的系
统设计和优化的算法实现准确、稳定的声源定位效果。

基于麦克风阵列的声源定位技术研究—毕业设计论文

基于麦克风阵列的声源定位技术研究—毕业设计论文

基于麦克风阵列的声源定位技术摘要声源定位技术是利用麦克风拾取语音信号,并用数字信号处理技术对其进行分析和处理,继而确定和跟踪声源的空间位置。

声源定位技术在视频会议、语音识别和说话人识别、目标定位和助听装置等领域有着重要的应用。

传统的单个麦克风的拾音范围很有限,拾取信号的质量不高,继而提出了用麦克风阵列进行语音处理的方法,它可以以电子瞄准的方式对准声源而不需要人为的移动麦克风,弥补单个麦克风在噪声处理和声源定位等方面的不足,麦克风阵列还具有去噪、声源定位和跟踪等功能,从而大大提高语音信号处理质量。

本文主要对基于多麦克风阵列的声源定位技术领域屮的基于时延的定位理论进行了研究,在此基础上研究了四元阵列、五元阵列以及多元阵列的定位算法,并且分别对其定位精度进行了分析,推导出了影响四元、五元阵列目标方位角、俯仰角及目标距离的定位精度的一些因素及相关定位方程,并通过matbb仿真软件对其定位精度进行了仿真;最后在四元、五元阵列的基础上,采用最小二乘法对多元阵列定位进行了计算;通过目标计算值和设定值对比,对多元阵列的定位精度进行了分析,并得出了多元阵列的目标定位的均方根误差。

关键词:麦克风阵列,声源定位,时延,定位精度,均方根误差Based on Microphone Array for Sound Source Localization ResearchAbstractSound source positioning technology is to use the microphone to pick up voice signals, and digital signal processing technology used for their analysis and processing , Then identify and track the spatial location of sound source ・ Acoustic source localization techniques have a variety of important uses in videoconferencing, speech recognition and speaker identification, targets' direction finding, and biomedical devices for the hearing impaired・ The pick up range of traditional single microphone is limited, the signal quality picked up is not high, t hen a voice processing met hods with the microphone array has been proposed . It may be electronically aimed to provide a high-quality signal from desired source localization and does not require physical movement to alter these microphones' direction of reception. Microphone array has the functions of de-noising, sound source localization and tracking functions, which greatly improved the quality of voice signal processing.The article discusses some issues of sound source localization based on microphone array, Ont he basis , it stu dies a four element array, five element array and an multipie array positioning algorithm, t hen the positioning precision is analyzed. Derived some factors of the azimuth and elevation angle targets the target range of the estimation precision affected and positioning equation. And through MATLAB simulation software for its positioningaccuracy of Simulation. finally , based on four yuan, five yuan of array, using the least square met hod , the multiple array localiza tion were calcula ted. Through the cont ras t of the t arge t value and set value, multi pie array positioning accuracy is analyzed, and the of diverse array target positioning・Keywords: Microphone Array, Sound Source Localization, Time Delay, Positioning precision , root mean square error1 引言 (1)1.1研究背景和意义 (1)1.2声源定位技术的研究现状及发展 (2)研究历史和现状 (1)发展趋势 (3)1.3麦克风声源定位技术 (5)1.4本文所要研究的内容 (6)2声学理论基础知识 (7)2.1空气的物理特性 (7)2.2声波的物理特性 (8)2.3声波在空气中的传播特性 (12)2.4声源定位原理 (13)2.5 本章小结 (14)3基于时延估计的声源定位算法及其精度分析 (15)3.1时延估计算法概述 (15)3.2基于时延估计的声源定位的研究分析 (16)四元阵列定位算法 (17)五元阵列定位算法 (20)3.3四元阵列的定位精度分析及其仿真 (21)方位角精度分析及仿真 (23)俯仰角精度分析及仿真 (25)距离估计精度分析及仿真 (27)3.4五元阵列的定位精度分析及其仿真 (29)方位角精度分析及仿真 (29)俯仰角精度分析及仿真 (32)距离估计精度分析及仿真 (34)3.5 本章小结 (36)4多元麦克风阵列声源定位分析 (37)4.1多元麦克风阵列定位方程 (37)4.2最小二乘法求声源位置 (30)4.3定位精度分析 (40)4.4结果及计算分析 (41)4.4 本章小结 (33)5 总结与展望 (43)5.1全文总结 (43)5.2本文的不足之处及后续工作展望 (44)参考文献 (46)致谢 (49)1引言1.1研究背景和意义在各种电子设备高度智能化的今天,语音增强与声源定位技术成为语音通信领域中两种不可缺少的技术。

可移动声源定位系统设计

可移动声源定位系统设计

可移动声源定位系统设计可移动声源定位系统是一种用于确定移动声源位置的技术,其应用领域涵盖了音乐制作、影视制作、语音识别、通信系统等多个领域。

本文将介绍可移动声源定位系统的设计原理、系统结构以及相关算法,并探讨其在实际应用中可能遇到的挑战和解决方案。

一、设计原理可移动声源定位系统的设计原理主要依赖于声音在空间中传播的特性。

当声音源发出声音时,声音会在空间中以波的形式传播,而不同位置的声音传播路径和传播时间会有所不同。

基于这一原理,可以通过对声音信号进行处理和分析,推断出声音源的位置。

在实际应用中,可移动声源定位系统通常会使用多个麦克风阵列来采集声音信号,并通过对采集到的声音信号进行时延分析、双麦克风法、波束成形等技术来确定声音源的位置。

二、系统结构可移动声源定位系统的结构主要包括信号采集模块、信号处理模块和位置推断模块三个部分。

信号采集模块通常由多个麦克风组成的麦克风阵列构成,用于采集声音信号。

这些麦克风会将采集到的声音信号传输给信号处理模块。

位置推断模块根据信号处理模块推断出的声音源位置信息,对声音源的位置进行推断和估计,并输出声音源的位置信息。

三、相关算法1. 时延分析算法时延分析算法是一种常用的声源定位算法,它通过分析不同麦克风接收到的声音信号的时延来推断出声音源的位置。

具体来说,当声音源发出声音时,不同位置的麦克风会在不同时间接收到声音信号,通过分析这些时延信息,可以确定声音源的位置。

2. 双麦克风法3. 波束成形算法四、挑战和解决方案在实际应用中,可移动声源定位系统可能会面临一些挑战,例如环境噪声干扰、多路径效应、定位精度等问题。

针对这些挑战,可以采取一些解决方案来提高可移动声源定位系统的性能。

1. 环境噪声干扰环境噪声会对声源定位系统的性能产生影响,为了降低环境噪声的干扰,可以采用自适应滤波、智能降噪等技术来提高系统的抗噪性能。

2. 多路径效应多路径效应会导致声音信号在空间中形成多条路径传播,从而影响声源定位的准确性。

STM32声源定位 - 副本

STM32声源定位 - 副本
KeywordsMicrophone array;sound source localization;Time delay estimation;STM32F103RBT6
第1章
1.
声音是人类进行信息交流和认识外界的重要手段。对声音信号的处理研究伴随着声学的研究发展而进行。在信号与信息处理、计算机、数字通信、人工智能等先进技术的推动下,声音信号处理成为当今国内外的研究热点[1]。早在20世纪七八十年代,就已经开始将麦克风阵列应用于语音信号处理的研究中,进入90年代以来,基于麦克风阵列的语音信号处理算法逐渐成为一个新的研究热点。1985年Flanagan将麦克风阵列引入到大型会议的语音增强中,并开发出很多实际产品。1987年Silverman将麦克风阵列引入到语音识别系统,1992年又将阵列信号处理用于移动环境下的语音获取,后来将其应用于说话人识别。1995年Flanagan在混响环境下用阵列信号处理对声音进行捕获。1996年Silverman和BrandstEin开始将其应用于声源定位中,用于确定和实时跟踪说话人的位置。
Finally,do a greatamount of experiment test,the experimentallresults show that the hardware performanceof this isgood,and the software localization algorithm has simple implementation,little computation and high accuracy,so it can be used in real time positioning system.
Firstly, the hardware design of the source localization system based on microphone array is been presented. Multi-channel microphone signal can be sampled at a certain sampling frequency in the same time in this design. Secondly,based on the singlechip Single-Chip microcomputer of STM32F103RBT6, standard andadvanced communication interfaces.These features make the STM32F103 line microcontroller family suitable for a wide range of applications. The critical sectionof the system software is the double step sound source location method based on time difference of arrival(TDOA).

声音定位系统论文

声音定位系统论文

声音定位系统摘要本作品是一个以定位声源位置为目的的小系统,在本系统中我们用launchpad430来提供500HZ的信号,送给扬声器,构成声源模块。

用三个声源接收模块来给声音定位,一个声源接收模块来对接收到的信息进行校正,用STC89c52单片机作为中央处理器,它会对通过中断接收到的信息进行处理计算,进而在TFT彩屏上显示声源位置信息。

当声源移动时,单片机将对接受到的信息进行刷新,这样就可以在液晶显示屏上显示声源的动态位置信息。

这就是对声源定位系统的简单描述。

关键字: Launchpad430、STC89c52、接收模块、TFT彩屏AbstractThis work is a sound source to locate position for the purpose of small system in the system we use launchpad430 to provide 500 HZ signal, and then the signal is spread through the speaker, this constitutes the sound source module. With three receiving module to sound to sound localization, a sound source receiving modules docked to the information received calibration, with STC89c52 single chip microcomputer as the central processor, it will be through interrupt receiving to process information of the calculation, and in the 12864 LCD display on location information source. When sound moves, the single chip microcomputer by information will docking refresh, and that could be the LCD screen shows the location information dynamic position. This is the sound of a simple description of the positioning system.Key words :Launchpad430、STC89c52、 receiving module、 TFT一、系统方案1、方案比较与选择(1)声响模块:方案一、STC89c52单片机简单实用,便宜也很容易购买,用它产生一个500HZ左右的信号非常方便,而且写程序也很简单。

可移动声源定位系统设计

可移动声源定位系统设计

可移动声源定位系统设计
随着现代通信技术的不断发展,人们对于移动声源的定位需求越来越高。

传统的声源定位系统往往只能定位静止的声源,无法满足实际需求。

设计一个可移动声源定位系统成为一项重要的任务。

本文将介绍一个可移动声源定位系统的设计。

可移动声源定位系统的设计需要解决以下几个问题:声源信号的获取、声源信号的处理和声源定位算法的实现。

声源信号的获取是可移动声源定位系统的基础。

为了获取到声源的位置信息,我们可以使用多个麦克风阵列。

麦克风阵列可以在不同位置上收集到声源的信号。

通过将这些信号进行处理,可以得到声源的位置信息。

接下来,声源信号的处理是不可或缺的。

处理声源信号的目的是提取出声源的特征信息。

我们可以使用信号处理技术,如小波分析和时频分析等,对声源信号进行预处理和特征提取。

这些特征信息可以反映出声源的位置和声源的性质,为后续的声源定位算法提供依据。

声源定位算法的实现是可移动声源定位系统的核心。

声源定位算法可以根据声源信号的特征信息,计算出声源的位置。

常用的声源定位算法包括互相关算法、高斯混合模型算法和最小二乘算法等。

这些算法可以根据实际应用的需求进行选择和优化,以提高声源定位的准确性和鲁棒性。

以上就是一个可移动声源定位系统的设计过程。

通过使用麦克风阵列获取声源信号,使用信号处理技术提取声源的特征信息,并应用声源定位算法计算声源的位置,可以实现对于移动声源的定位。

这样的系统在实际应用中有广泛的应用前景,如智能家居、音视频会议等领域。

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声音给人们带来了方便,丰富了人们的生活。而对声源位置的确定能给大家有效的利用声音提供帮助。事实证明,声源定位系统是一个很有意义的研究课题。
近年来,随着嵌入式系统数据处理能力越来越强,使用它来构建小型声源定位系统已经现实。但是,现在市面上还很少有这样的成品。其主要受限制于声源定位对数据采集的特殊要求,一般的定位系统少则几个采集通道,多则十几个甚至几十个采集通道,而且各通道之间要保持同步采集。现在比较流行的定位系统都使用传声器阵列,一般使用8个以上的传声器,也就需要8通道以上的同步采集设备与之相配。本论文的工作主要是根据声源定位系统对数据采集的要求,开发了一个数据采集系统,并在此基础上构建了一个声源定位系统,然后尝试了一种定位算法,试图发现并解决一些声源定位系统实用化中存在的问题。
1
1.1
1.1.1
本次设计的系统需要具备如下设计要求:
1)声源定位区域为60cm*60cm的正方形;
2)声源频率在3±1kHz左右;
3)声源定位误差在±5cm以内;
4)能够显示定位坐标;
5)功耗低、性价比高。
1.1.2
1)总体方案的选择、分析、论证,并画出系统的结构框图;
2)硬件电路设计并进行硬件焊接;
3)不受能见度限制。其他侦察器材受环工作。声测系统可以在夜间、阴天、雾天、和下雪天工作,具有全天候工作的特点。
以下对美军装备的报道来自于《“巴格达之战”考验英军巷战武器装备》一文,该文刊登于2003年4月8日国防在线美伊战争专题。“狙击手声测定位系统通过接收并测量膛口激波和弹丸飞行产生的冲击波来确定狙击手的位置,通常仅能探测超音速弹丸。这种系统有单兵佩挂型、固定设置型和机动平台运载型。美国BBN系统和技术公司的声测系统,通过测量弹丸飞行中的声激波特性来探测弹丸并进行分类。该系统为固定设置型,采用2个置于保护区两侧的传声器阵列或6个分布在保护区内的单向传声器。传声器通过电缆或射频链路与指挥节点相连。为了准确定位,需事先确定传声器的距离,精度要在1米以内。该系统可探测到90%的射击,定位精度为方位1.2°、水平3°。此外,美国的“哨兵”和“安全”有效控制城区环境安全系统均是采用声测定位技术的反狙击手系统。
美军这一套声源定位系统通过定位弹丸产生的特殊激波和冲击波,探测出狙击手的位置,在战场上有效保护战士生命。而在民用方面,声源定位系统也有广阔的应用前景。试设想一下未来的可视电话,如果在电话上装上声源定位系统,实时探测出人说话的方位,则我们可以控制可视电话的摄像头跟踪移动的说话人。无论人在屋里的哪一个角落,摄像头始终都可以将人拍在图像正中间。这样,我们可以在任意的位置使用固定安装的视频电话。由于人在使用这种视频电话时可以自由活动,势必使得电话交流更加生动有趣。而使用这种可视电话来进行视频会议将给与会者带来很大的方便。
声源定位作为一种传统的侦察手段,近年来通过采用新技术,提高了性能,满足了现代化的需要,其主要特点是:
1)不受通视条件限制。可见光、激光和无线电侦察器材需要通视目标,在侦察器材和目标之间不能有遮蔽物,而声测系统可以侦察遮蔽物(如山,树林等)后面的声源。
2)隐蔽性强。声测系统不受电磁波干扰也不会被无线电侧向及定位,工作隐蔽性较强。
方案二:基于到达时间差的声源定位原理。人对声源的定位主要用到了声音幅度这个物理量,而机器却可以精确的测量声音的相位。由于声波在空气中以一定速度传播,到达设置于不同位置的传声器的相位不同,根据这些传声器对同一声音录制的相位差别,我们可以计算出同一声音到达每对传声器的时间差值。如果我们得到了某个声源发出的声音到达一对传声器的时间差,合适的安排传声器的位置,可以使得双曲面的交点只有一个,这个点就是我们要的声源位置。大多数声源定位是基于到达时间差的方法,提高对到达时间差估计的准确程度是这种方法的关键。
基于以上分析,选择方案二,采用基于到达时间差的声源定位原理。
1.2.2
根据题目要求,处理器模块主要用于对传声器传输的声源信号进行接收、计算声源坐标、以及显示声源坐标。对于处理器的选择有以下两种方案。
方案一:采用FPGA(现场可编程门阵列)作为系统的控制器,由于FPGA将所有的器件集成在一块芯片上,所以外围电路较少,控制板的体积小,稳定性高,扩展性能好;而且FPGA采用并行的输入/输出方式,系统处理速度快,再加上FPGA有方便的开发环境和丰富的开发工具等资源可利用,易于调试;但是FPGA成本偏高,算术运算能力不强,而且由于本次设计对输出处理的速度要求不高,所以FPGA高速处理的优势得不到充分体现。
1.2.3
方案一:采用数码管显示。数码管具有低功耗、耐老化和精度比较高等优点,但数码管与单片机连接时,需要外接锁存器进行数据锁存,使用三极管进行驱动等,电路连接相对比较复杂。此外,数码管只能显示少数的几个字符,显示内容较少,基本上无法显示汉子。
3)软件编程;
4)进行调试;
5)逐步修改,将所需的功能完全实现。
1.
1.2.1
方案一:仿人双耳的声源定位原理。人是我们最熟悉的一个声源定位系统,人的两只耳朵是这个系统的主角。由于耳廓具有非常特殊的形状,声音经过耳廓的处理后,大脑只需要根据两只耳朵所接收到的声音强度就能大致定位某一个声源的位置。国外科学家把人的头部用球的模型来近似,在球相对的两极各安装一个传声器,给出了两耳功能的解析方程能够有效的定位声音的方向。然而要模拟制作出耳廓这样具有特殊结构的传感器是比较费劲的。
0前言
声音是我们所获取的外界信息中非常重要的一种。不同物体往往发出自己特有的声音,而根据物体发出的声音,人们可以判断出物体相对于自己的方位。有些应用场合,人们需要用机器来完成声音定位这个功能,并且往往要求定位精度比较高。2003年的美伊战争期间,人民网、CCTV网站的军事频道、国防在线等网站均报道了装配于美军的狙击手探测技术,这项技术其中一部分就包含了声源定位技术。
方案二:采用通用型STC89C52单片机作为系统的主控制器。由于单片机的算术运算功能强,软件编程灵活,可用软件较简单的实现各种算法和逻辑控制,并且由于其成本低、体积小和功耗低等优点,使其在各个领域应用广泛;另外,由于本设计中会用到较多的算术运算,因此非常适合利用单片机作为控制器。
基于以上分析,选择方案二,采用STC89C52单片机作为处理器。
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