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申请/专利权人：之江实验室

摘要：本发明公开了一种基于子阵列信号增强的多声源定位方法和装置，包括：根据声源定位频率分别设计小孔径子阵列和以小孔径子阵列的参考点组成的大孔径阵列；基于参考点麦克风的声信号计算多个声源在各聚焦点的第一自谱矩阵，并找出第一峰值最大的声源作为当前峰值最大的声源；根据当前峰值最大的声源对各小孔径子阵列的各自参考点进行增强；基于各参考点的增强信号构建虚拟大孔径阵列的复声压向量，并计算当前峰值最大的声源在各聚焦点的第二自谱矩阵后修正当前峰值最大的声源；根据第一自谱矩阵和第二自谱矩阵计算更新后的自谱矩阵后找出其他峰值最大的声源作为当前峰值最大的声源；重复上述过程，实现准确定位经过修正的所有声源。

主权项：1.一种基于子阵列信号增强的多声源定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据声源定位频率分别设计小孔径子阵列和以小孔径子阵列的参考点组成的大孔径阵列，其中，小孔径子阵列的阵元处和参考点处均设有麦克风；步骤2，基于参考点麦克风的声信号计算多个声源在各聚焦点的第一自谱矩阵，利用第一自谱矩阵找出第一峰值最大的声源作为当前峰值最大的声源，包括：将参考点麦克风的声信号转换为频域，组成复声压向量： ；其中，表示第i个参考点麦克风的复声压，T表示矩阵转置，表示角频率，i=1,2,3,4,…,I，I表示小孔径子阵列的总数；基于复声压向量计算大孔径阵列的互谱矩阵： ；其中，H表示矩阵的共轭转置；对互谱矩阵进行特征值分解，并采用MUSIC波束成形方法计算多个声源在各聚焦点的第一自谱矩阵： ；其中，由的最小个特征值对应的特征向量组成，表示已知声源数量，表示小孔径子阵列参考点麦克风到各聚焦点的导向矢量；基于第一自谱矩阵找到第一峰值最大对应的声源的位置坐标；步骤3，根据当前峰值最大的声源对各小孔径子阵列的各自参考点进行增强，获得参考点麦克风的增强信号，包括：对于第i个小孔径子阵列，将不含参考点麦克风信号的其余阵元的频域信号构成信号向量： ；其中，表示第i个小孔径子阵列中第j个阵元麦克风的复声压，，表示小孔径子阵列中的阵元数量，T表示矩阵转置；基于频域信号向量计算第i个小孔径子阵列的互谱矩阵： ；基于互谱矩阵和当前峰值最大的声源计算MVDR波束滤波系数： ；其中，表示第i个小孔径子阵列指向峰值最大声源位置的导向矢量；基于MVDR波束滤波系数，采用MVDR波束成形方法计算各小孔径子阵列在各自参考点的增强信号： ；其中，H表示矩阵的共轭转置；步骤4，基于各参考点麦克风的增强信号构建虚拟大孔径阵列的复声压向量，基于复声压向量计算当前峰值最大的声源在各聚焦点的第二自谱矩阵，利用第二自谱矩阵修正当前峰值最大的声源；步骤5，根据第一自谱矩阵和第二自谱矩阵计算更新后的自谱矩阵，利用更新后的自谱矩阵找出其他峰值最大的声源作为当前峰值最大的声源；步骤6，根据声源数量，重复步骤3-步骤5，定位经过修正的所有声源。

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