波束聚焦增强的强冲击信号空时域联合检测方法及系统技术方案

技术编号:31767433 阅读:40 留言:0更新日期:2022-01-05 16:52
本发明专利技术公开了波束聚焦增强的强冲击信号空时域联合检测方法及系统,其方法包括步骤:S1、计算麦克风阵列中每个阵元相对于阵列中心接收声源信号的时间延迟,从而构造阵列流型矩阵;S2、基于阵列流型矩阵,并通过波束形成空间扫描以获得空间能量分布,进而确定声源信号位置;S3、基于声源信号位置、麦克风阵列,进行波束形成聚焦,以获取声源信号经过时频域增强的增强声源信号;S4、基于增强声源信号,并通过最大似然检测方法计算得到似然比函数,根据似然比函数判断增强声源信号中是否存在冲击信号。可在确定声源位置后对声源进行波束形成聚焦,并通过最大似然检测方法,判断声源中是否存在强冲击信号,避免虚警现象,检测可靠度高、鲁棒性强。性强。性强。

【技术实现步骤摘要】
波束聚焦增强的强冲击信号空时域联合检测方法及系统


[0001]本专利技术属于冲击信号检测
,具体涉及波束聚焦增强的强冲击信号空时域联合检测方法及系统。

技术介绍

[0002]声学成像(acoustic imaging)是基于传声器阵列测量技术,通过测量一定空间内的声波到达各传声器的信号相位差异,依据相控阵原理确定声源的位置,测量声源的幅值,并以图像的方式显示声源在空间的分布,即取得空间声场分布云图-声像图,其中以图像的颜色和亮度代表强弱。可见 目前对于声源位置的定位研究已较为成熟,但对于声源性质的判断,目前研究较少,进而造成强冲击信号检测出现虚警现象,检测可靠度低。
[0003]例如公开号为CN113126028A的中国专利,其公开了一种基于多个麦克风阵列的噪声源定位方法。其选取M个麦克风传感器构建环形麦克风阵列,设置一麦克风传感器作为参考麦克风传感器,以该参考麦克风传感器建立阵列坐标系,其余M—1个麦克风传感器环绕参考麦克风传感器设置,并在舱室内设置D个声源;获取D个声源到各麦克风传感器的相对传递函数,并构建环形麦克风阵列的阵列本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.波束聚焦增强的强冲击信号空时域联合检测方法,其特征在于,包括步骤:S1、计算麦克风阵列中每个阵元相对于阵列中心接收声源信号的时间延迟,从而构造阵列流型矩阵;S2、基于阵列流型矩阵,并通过波束形成空间扫描以获得空间能量分布,进而确定声源信号位置;S3、基于声源信号位置、麦克风阵列,进行波束形成聚焦,以获取声源信号经过时频域增强的增强声源信号;S4、基于增强声源信号,并通过最大似然检测方法计算得到似然比函数,根据似然比函数判断增强声源信号中是否存在冲击信号。2.根据权利要求1所述的波束聚焦增强的强冲击信号空时域联合检测方法,其特征在于,步骤S1中,包括步骤:S1.1、以麦克风阵列的中心为参考中心,计算得到各阵元接收声源信号的时间延迟;S1.2、根据各阵元接收声源信号的时间延迟,得到各阵元接收声源信号的相位移动;S1.3、根据各阵元接收声源信号的相位移动,得到各阵元的阵列流型矩阵。3.根据权利要求2所述的波束聚焦增强的强冲击信号空时域联合检测方法,其特征在于,步骤S1.1中,采用二维平面的麦克风阵列,各阵元接收声源信号的时间延迟,计算公式为:
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(1),其中,和分别表示声源信号相对于平面、平面的入射角度,表示声速,和分别表示第号阵元的方向坐标和方向坐标,,表示阵元个数。4.根据权利要求3所述的波束聚焦增强的强冲击信号空时域联合检测方法,其特征在于,步骤S1.2中,各阵元接收声源信号的相位移动,计算公式为:
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(2),其中,表示信号频率,表示虚数算子。5.根据权利要求4所述的波束聚焦增强的强冲击信号空时域联合检测方法,其特征在于,步骤S1.3中各阵元的阵列流型矩阵为:(3),其中,表示维的离散角度,表示维的离散角度,,,表示维网格个数,表示维网格个数。6.根据权利要求5所述的波束聚焦增强的强冲击信号空时域联合检测方法,其特征在
于,步骤S2中,包括步骤:S2.1、基于阵列流型矩阵,并通过波束形成空间扫描以获得空间能量分布:
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(4),其中,表示处理频带下限,表示处理频带上限,为号阵元的接收信号经过傅里叶变换的频域表示;S2.2、基于空间能量分布,并通过极大值扫描以确定声源信号的空间位置。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹祖杨张凯强黄明
申请(专利权)人:杭州兆华电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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