The invention discloses a grid search method for SRP PHAT sound source location based on simulated annealing algorithm, which relates to sound source location technology and belongs to the technical field of measurement and testing. Firstly, the searching space centered on MIC array is rasterized; then, the grid point with the largest probability of sound source is selected as the initial current solution of the simulated annealing algorithm and the corresponding controllable response power is calculated; the current solution is moved randomly to the adjacent grid point to generate a new solution, and the controllable response power is calculated, if the new solution is larger than the current controllable response power. Then the new solution is accepted as the current solution, otherwise the probability of exp (Tdelta/T) is received as the current solution; the current temperature T is lowered by Tdelta, and the current solution is randomly moved to the adjacent grid points to determine the new current solution and new solution; according to this cycle, until a certain condition is satisfied, the solution corresponding to the maximum controllable response power is the sound source location. The application can quickly find the maximum controllable response power point without losing the positioning accuracy, thus improving the real-time positioning.
【技术实现步骤摘要】
基于模拟退火算法的SRP-PHAT声源定位网格搜索方法
本专利技术公开了基于模拟退火算法的SRP-PHAT声源定位网格搜索方法,涉及声源定位技术,属于测量测试的
技术介绍
SRP-PHAT声源定位算法结合了波束形成和广义互相关法的优点,既能抑制混响干扰又能抑制噪声,在真实环境下依然可以获得较高的定位精度和鲁棒性,近年来受到了广泛的关注和研究,但波束扫描网格搜索的特点使声源定位算法需要用方向性波束对整个空间逐点进行搜索,庞大的计算量使得实时地执行算法变得困难。因此,在保证定位精度不变的前提下,大量削减计算量,加快计算速度以适应实时目标探测就成为SRP-PHAT算法对声源目标定位研究的主要问题之一。SRP-PHAT声源定位算法中最大可控响应功率点即为声源位置,但其网格搜索实时性差是一个重要且难以解决的问题。为解决该问题,研究人员从包括缩减可控响应功率的计算量和优化网格搜索效率的不同角度提出了SRP-PHAT加速算法,其中,从缩减可控响应功率的计算量角度提出的SRP-PHAT加速算法比较固定且优化空间有限,而从优化网格搜索效率角度提出的SRP-PHAT加速算法抽象为求全局最优解问题,具有诸多的优化方法,是主要的优化着手点。常见的优化网络搜索效率的搜索算法有:由粗到精的空间搜索算法、基于概率的空间搜索算法、混合搜索算法、反映射搜索算法、分级搜索算法等,而基于概率的空间搜索算法需要充分利用声音功率谱特性,本专利技术正是为了充分利用声音功率谱特性,提出了一种基于退火算法的新型加速网格搜索方法以保证声源定位的实时性且不损失定位精度。
技术实现思路
本专利技术的专利 ...
【技术保护点】
1.基于模拟退火算法的SRP‑PHAT声源定位网格搜索方法,其特征在于,对以MIC阵列为中心的搜索空间进行栅格化处理,初始化记录各栅格点声源出现频次值、各栅格点可控响应功率的计算时间及各栅格点可控响应功率值的栅格化表格,以声源出现概率最大的栅格点作为初始当前解,将随机移动步长演化为模拟退火温度,采用模拟退火算法寻求可控响应功率函数的全局最优解,更新栅格化表格。
【技术特征摘要】
1.基于模拟退火算法的SRP-PHAT声源定位网格搜索方法,其特征在于,对以MIC阵列为中心的搜索空间进行栅格化处理,初始化记录各栅格点声源出现频次值、各栅格点可控响应功率的计算时间及各栅格点可控响应功率值的栅格化表格,以声源出现概率最大的栅格点作为初始当前解,将随机移动步长演化为模拟退火温度,采用模拟退火算法寻求可控响应功率函数的全局最优解,更新栅格化表格。2.根据权利要求1所述基于模拟退火算法的SRP-PHAT声源定位网格搜索方法,其特征在于,对以MIC阵列为中心的搜索空间进行栅格化处理的方法为:以MIC阵列几何中心为栅格中心,以距离栅格中心等间隔增加的长度为半径进行二维空间内的圆形栅格化或三维空间内的球形栅格化。3.根据权利要求1所述基于模拟退火算法的SRP-PHAT声源定位网格搜索方法,其特征在于,对以MIC阵列为中心的搜索空间进行栅格化处理的方法还可以是:以MIC阵列几何中心为栅格中心,以栅格中心为正方形中心并以等间隔增长的长度为边长进行二维空间内的正方形栅格化,或,以栅格中心为正方体中心并以等间隔增长的长度为边长进行三维空间内的正方体栅格化。4.根据权利要求1所述基于模拟退火算法的SRP-PHAT声源定位网格搜索方法,其特征在于,采用模拟退火算法寻求可控响应功率函数的全局最优解的方法为:按照当前温度值移动当前解到与其相邻的栅格点产生新解,在当前解可控响应功率计算时间与当前时间的差满足实时性要求时,计算新解的可控响应功率,否则,新解的可控响应功率仍为上一循环的计算值,在满足结束网络搜索条件时,以可控响应功率最大的解为全局最优解,否则,以exp(-Tdelta/T)的概率接收新解为当前解...
【专利技术属性】
技术研发人员:齐志,马亚南,刘昊,吴建辉,时龙兴,
申请(专利权)人:东南大学,东南大学—无锡集成电路技术研究所,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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