【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及声源识别领域，尤其涉及一种基于稀疏优化的声源定位方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、近场声全息技术的基本原理为根据满足波动方程的声场所具有的变换关系，由测量信息逆向推断出声源信息。由于利用了倏逝波成分，近场声全息技术具有较高的空间分辨率，因此被广泛应用于解决声源定位问题。
2、在近场声全息技术中，全息估计的空间分辨率是由测量系统的信噪比和阵列间隔决定的。当测量系统的信噪比足够高时，根据空间采样定理，获得高空间分辨率的全息估计必须缩小阵列的空间间隔，这意味着需要复杂的电路设计和高昂的硬件成本，并且非常难以实现。
3、近场声全息空间分辨率增强的本质是，提高测量数据中可用于全息重构的倏逝波阶数。现有的近场声全息空间分辨率增强技术是通过空间插值以间接提高可用倏逝波阶数的方法实现的。而本申请所提出的基于稀疏优化的声源定位方法直接提高全息重构中的倏逝波阶数，并引入声源在空间上具有稀疏性的假设或先验知识，然后惩罚重构面的非稀疏性程度并进行迭代优化，从而实现空间分辨率的增强。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于稀疏优化的声源定位方法、装置、设备及介质，以解决无法精准对空间中稀疏声源进行定位的问题。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种基于稀疏优化的声源定位方法，该方法包括：
3、基于预先设置的声压采集阵列对目标声源所辐射的声压数据进行采集，确定时域测量声压；
4、根据全息面中测量点的基本波函数值以及重构面中重构
5、基于所述全息矩阵、所述重构矩阵以及所述时域测量声压对所述重构面进行稀疏优化，确定所述重构面中重构点的质点振速；
6、基于所述重构点的质点振速对所述目标声源进行定位。
7、根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于稀疏优化的声源定位装置，该装置包括：
8、声压采集模块，用于基于预先设置的声压采集阵列对目标声源所辐射的声压数据进行采集，确定时域测量声压；
9、矩阵生成模块，用于根据全息面中测量点的基本波函数值以及重构面中重构点的基本波函数的梯度值分别生成全息矩阵以及重构矩阵；
10、重构模块，用于基于所述全息矩阵、所述重构矩阵以及所述时域测量声压对所述重构面进行稀疏优化，确定所述重构面中重构点的质点振速；
11、定位模块，用于基于所述重构点的质点振速对所述目标声源进行定位。
12、根据本专利技术的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
13、至少一个处理器；以及
14、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
15、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例所述的基于稀疏优化的声源定位方法。
16、根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例所述的基于稀疏优化的声源定位方法。
17、本专利技术实施例的技术方案，根据对目标声源所辐射的声压数据进行采集确定的时域测量声压，以及测量点的基本函数值的全息矩阵、包含重构点的基本波函数的梯度值的全息矩阵对重构面进行稀疏优化，确定重构面中重构点的质点振速，进而根据重构点的质点振速对目标声源进行定位，通过引入声源在空间上具有稀疏性，并据此进行稀疏优化，能够避免无关信息对目标声源的定位结果的干扰，提高定位结果的精确性。
18、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.一种基于稀疏优化的声源定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述全息矩阵、所述重构矩阵以及所述时域测量声压对所述重构面进行稀疏优化，确定所述重构面中重构点的质点振速，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述全息矩阵以及所述重构矩阵确定传播矩阵，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述优化约束条件对重构点的质点振速进行稀疏优化，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据全息面中测量点的基本波函数值以及重构面中重构点的基本波函数的梯度值分别生成全息矩阵以及重构矩阵，包括：
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基本波函数为齐次波动方程的基本解。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述梯度函数基于欧拉方程计算所述重构面中重构点的基本波函数沿波传播方向的梯度值确定。
8.一种基于稀疏优化的声源定位装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于稀疏优化的声源定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述全息矩阵、所述重构矩阵以及所述时域测量声压对所述重构面进行稀疏优化，确定所述重构面中重构点的质点振速，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述全息矩阵以及所述重构矩阵确定传播矩阵，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述优化约束条件对重构点的质点振速进行稀疏优化，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据全息面中测量点的基本波函数值以及重构面中重构点的基本波函数的梯度值分...
【专利技术属性】
技术研发人员：易凯灵，黄坤朋，
申请(专利权)人：国光电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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