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基于粒子滤波的静音检测与声源跟踪算法

信号处理 2009年第8期25卷 1298-1303页

作者：蔡卫平吴镇扬东南大学信息科学与工程学院南京210096

基于粒子滤波的跟踪算法是解决说话人跟踪问题的一种常用方法。结合了静音检测技术的声源跟踪算法,在静音期间,主要靠声源动态方程来估计目标的位置,可有效地减小误差。传统的噪声环境中的静音检测算法计算量较大,不利于实时跟踪。该文... 详细信息

基于粒子滤波的跟踪算法是解决说话人跟踪问题的一种常用方法。结合了静音检测技术的声源跟踪算法,在静音期间,主要靠声源动态方程来估计目标的位置,可有效地减小误差。传统的噪声环境中的静音检测算法计算量较大,不利于实时跟踪。该文利用声源跟踪中的粒子滤波算法实现静音检测,算法用每帧信号的粒子状态观测值方差来检测静音,简便而可靠。仿真结果表明,该算法能有效地减小静音期间的跟踪误差,且计算量不增加。

关键词：麦克风阵列声源跟踪静音检测粒子滤波

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一种基于粒子滤波的混合声源跟踪算法

计算机工程与应用 2012年第15期48卷 113-118页

作者：蔡卫平殷侠徐健九江职业技术学院电气工程学院江西九江332007

为了提高噪声和混响环境中说话人跟踪的精度,提出一种基于粒子滤波的混合声源跟踪算法。根据接收信号信噪比变化较大的特点,该算法使用相位变换加权的可控响应功率定位函数来计算每帧信号的粒子状态观测值,利用其方差将接收信号帧分为... 详细信息

为了提高噪声和混响环境中说话人跟踪的精度,提出一种基于粒子滤波的混合声源跟踪算法。根据接收信号信噪比变化较大的特点,该算法使用相位变换加权的可控响应功率定位函数来计算每帧信号的粒子状态观测值,利用其方差将接收信号帧分为高信噪比和低信噪比两种。对于高信噪比帧,仍采用该定位函数构造的似然函数来评价粒子权重,对于低信噪比帧,则采用常规可控波束形成定位函数构造的似然函数来评价粒子权重。仿真结果表明,在平均信噪比较高的条件下,该算法的跟踪性能与传统算法接近;在平均信噪比低于10dB,混响时间大于200ms的条件下,跟踪误差比传统算法减少20%～30%。

关键词：声源跟踪粒子滤波定位函数

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分布式麦克风阵列声源跟踪方法的研究

分布式麦克风阵列声源跟踪方法的研究

作者：牛康辽宁工业大学

学位级别：硕士

声源跟踪作为麦克风阵列的一个研究方向,在安防监控、机器人导航、视频会议系统等方面有着广泛的应用。分布式麦克风阵列由多个在空间随机摆放的麦克风阵列组成,摆脱了传统声源跟踪方法对麦克风阵列拓扑结构的约束。具有建立灵活和定位... 详细信息

声源跟踪作为麦克风阵列的一个研究方向,在安防监控、机器人导航、视频会议系统等方面有着广泛的应用。分布式麦克风阵列由多个在空间随机摆放的麦克风阵列组成,摆脱了传统声源跟踪方法对麦克风阵列拓扑结构的约束。具有建立灵活和定位误差小等特点。目前,分布式麦克风阵列声源跟踪算法的研究仍处于起步阶段,理论还不太完善。因此,实际声学环境下分布式麦克风阵列声源跟踪方法的研究成为国内外学者的研究热点。论文综述了麦克风阵列声源跟踪方法,介绍了分布式麦克风阵列及其特点,分布式麦克风阵列信号处理中的时间同步和数据融合等关键技术。并在此基础上开展了实际声学环境下声源跟踪方法的研究。针对分布式麦克风阵列的组织问题,论文提出了一种动态成簇方法来选择适当数量而非全部的麦克风阵列参与声源跟踪,降低了系统计算复杂度。针对声源在封闭环境下真实运动轨迹,论文提出了一种声源混合运动模型。该模型通过构建运动模型F矩阵,改变转弯速率参数来实现匀速、左转弯和右转弯三种模型的随机组合。在此基础上,论文提出了一种分布式交互多模型粒子滤波声源跟踪算法。该算法在簇头实现状态和模型概率的全局估计,并将两者加权求和得到声源在k时刻的状态,通过交互式多模型实现三种模型之间的交互。考虑到声源跟踪过程中需要实时估计观测量,论文将分布式交互多模型粒子滤波与广义互相关算法(GCC)结合用于分布式麦克风阵列声源跟踪。该算法能够实现分布式麦克风阵列下单声源以混合多模型运动的有效跟踪。最后,论文对提出的算法在不同的噪声和混响环境下进行了实验仿真。仿真实验结果表明,论文提出的算法与其它算法相比,在跟踪精度方面有了较大的提高。

关键词：分布式麦克风阵列声源跟踪多模型动态分簇数据融合

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一种基于粒子滤波的鲁棒声源跟踪算法

电子测量与仪器学报 2010年第5期24卷 407-413页

作者：蔡卫平吴镇扬东南大学信息科学与工程学院南京210096 东南大学水声信号处理教育部重点实验室(B类筹) 南京210096

为了提高噪声和混响环境中声源跟踪的精度,提出一种基于粒子滤波的鲁棒声源跟踪算法。在基于麦克风阵列的粒子滤波声源跟踪算法框架下,该方法分别采用常规可控波束形成和相位变换加权的可控响应功率两种声源定位函数来构造似然函数,并... 详细信息

为了提高噪声和混响环境中声源跟踪的精度,提出一种基于粒子滤波的鲁棒声源跟踪算法。在基于麦克风阵列的粒子滤波声源跟踪算法框架下,该方法分别采用常规可控波束形成和相位变换加权的可控响应功率两种声源定位函数来构造似然函数,并且分别用这两种似然函数评价粒子权重,再将各自的粒子权重归一化并对两种粒子权重做加权平均得到新的粒子权重。仿真结果表明,在高信噪比或弱混响条件下,该方法的跟踪性能与传统方法接近;在信噪比低于10dB,混响时间大于300ms条件下,该算法的跟踪误差比传统算法减小15%~20%。文中提出的声源跟踪算法结合了两种定位函数的优点,在低信噪比,较强混响环境下有好的鲁棒性。

关键词：麦克风阵列声源跟踪粒子滤波

基于TDOA算法的声源跟踪智能小车设计与制作

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电子制作 2023年第12期31卷 18-21页

作者：何军全黄明易百色职业学院广西百色533000 广西联泰汽车销售服务有限公司广西百色533000

为了实现智能小车紧急规避,提高小车自动驾驶控制的精确度,现利用TDOA算法,设计一款功能完善、实用性强的声源跟踪智能小车。首先,根据TDOA算法,完成系统总体设计。其次,从主控电路设计、传感器模块设计、控制器模块设计、电源模块设计... 详细信息

为了实现智能小车紧急规避,提高小车自动驾驶控制的精确度,现利用TDOA算法,设计一款功能完善、实用性强的声源跟踪智能小车。首先,根据TDOA算法,完成系统总体设计。其次,从主控电路设计、传感器模块设计、控制器模块设计、电源模块设计等多个方面入手,完成系统硬件设计、最后,从用户登录模块设计、数据采集模块设计、自动避障寻声模块设计三个方面入手,完成系统软件模块设计。结果表明:在TDOA算法的应用背景下,本文所设计的声源跟踪智能小车运行正常、可靠、稳定,各个功能模块实现满足设计相关要求。希望通过这次研究,为相关人员提供有效的借鉴和参考。

关键词： TDOA算法声源跟踪智能小车设计

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分布式麦克风阵列声源跟踪方法的研究

电子科技 2017年第6期30卷 82-84,88页

作者：林焕楠武警工程大学研究生13队陕西西安710086

针对分布式麦克风阵列声源跟踪方法展开研究,对麦克风阵列声源跟踪方法进行了阐述,并对其阵列特点进行了分析。在信号处理过程中,采用时间同步、数据融合等关键技术,并提出了实际声学环境下的声源跟踪方法和分布式交互多模型粒子滤波声... 详细信息

针对分布式麦克风阵列声源跟踪方法展开研究,对麦克风阵列声源跟踪方法进行了阐述,并对其阵列特点进行了分析。在信号处理过程中,采用时间同步、数据融合等关键技术,并提出了实际声学环境下的声源跟踪方法和分布式交互多模型粒子滤波声源跟踪算法,通过仿真实验建立模型,实验结果证明了所提算法的有效行。

关键词：分布式麦克风阵列声源跟踪粒子滤波

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基于能量衰减的增量式声源跟踪算法研究

计算机技术与发展 2014年第12期24卷 41-44页

作者：杨洋王秀芹渤海大学工学院辽宁锦州121013 渤海大学信息科学与技术学院辽宁锦州121013

声源定位属于典型的被动定位,基于声源定位与跟踪在实际中具有广泛的应用。文中利用声音随距离的能量衰减模型,提出了最小二乘的增量式声源跟踪算法形式,并在二维空间分别给出了声源的定位,位置式及增量式声源跟踪算法的实验结果。位置... 详细信息

声源定位属于典型的被动定位,基于声源定位与跟踪在实际中具有广泛的应用。文中利用声音随距离的能量衰减模型,提出了最小二乘的增量式声源跟踪算法形式,并在二维空间分别给出了声源的定位,位置式及增量式声源跟踪算法的实验结果。位置式及增量式声源跟踪算法是跟踪算法的两种表现形式,实际中可根据跟踪算法的复杂度和具体的控制对象进行选择。由于只需计算声源移动增量,与传统的位置式算法相比,增量式声源位置跟踪算法具有控制器调整方便、容错性强等特点。

关键词：无线传感器网络声源定位声源跟踪增量式能量衰减

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一种利用线性预测定位的声源跟踪方法

电声技术 2010年第5期34卷 62-66页

作者：刘肖静孙超西北工业大学声学工程研究所陕西西安710072

在声源跟踪中,声源定位的精度和更新速率决定了声源跟踪方法的精确度和实时性。常用的声源定位算法易受噪声和混响的干扰,定位精度较差。提出了一种声源跟踪方法,利用语音的线性预测残留误差求互相关对声源定位,减小了噪声和混响对定位... 详细信息

在声源跟踪中,声源定位的精度和更新速率决定了声源跟踪方法的精确度和实时性。常用的声源定位算法易受噪声和混响的干扰,定位精度较差。提出了一种声源跟踪方法,利用语音的线性预测残留误差求互相关对声源定位,减小了噪声和混响对定位的影响。仿真结果显示,该声源跟踪方法有较高的精度和稳定性。

关键词：声源跟踪混响线性预测互相关

交互式多模型粒子滤波算法及声源跟踪性能分析

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光电技术应用 2015年第4期30卷 39-42页

作者：牛康周城旭李平王冬霞辽宁工业大学电子与信息工程学院辽宁锦州121001

交互式多模型粒子滤波是一种融合了交互式多模型和粒子滤波的目标跟踪算法。为了便于对交互式多模型粒子滤波算法在声源跟踪的性能分析,首先阐述了交互式多模型粒子滤波算法的原理;然后对整个算法用到的关键参数进行了分析并对改进算法... 详细信息

交互式多模型粒子滤波是一种融合了交互式多模型和粒子滤波的目标跟踪算法。为了便于对交互式多模型粒子滤波算法在声源跟踪的性能分析,首先阐述了交互式多模型粒子滤波算法的原理;然后对整个算法用到的关键参数进行了分析并对改进算法进行了归纳整理;最后对交互式多模型粒子滤波在声源跟踪当中的应用进行了仿真并指出未来的研究方向。

关键词：交互式多模型粒子滤波声源跟踪