基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法及装置，主要目的在于提出并实现一种无视遮挡室内音频定位方法。本发明专利技术首先通过手机双麦克风采集的音频数据，以生成式数据增强算法生成全向的音频数据，建立音频指纹库；本发明专利技术设计了一种适配音频数据的基于多尺度融合的特征提取和特征匹配算法，通过匹配指纹库的特征实现定位。本发明专利技术能够大大减少建库成本，不需要采集任意位置、任意方向的音频数据，智能手机的即可采集数据建库，实现众包建库；本发明专利技术能够提取时频域的多尺度特征，通过周期‑基站‑瞬时三个尺度的特征分层匹配和融合，大大增加了定位的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及室内定位领域，更具体地，涉及一种基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法及装置。

技术介绍

1、音频定位方法主要基于到达时间（time of arrival, toa）或到达时间差（timedifference of arrival, tdoa）原理，通过精确测量音频信号在发射端与接收端之间的传播时间，结合几何定位算法解算目标空间坐标。这类方法在理想视距（line-of-sight,los）环境中能实现较高精度定位，然而在真实复杂室内场景下，墙体反射、家具散射及动态人体遮挡等因素会引发严重的非视距（non-line-of-sight, nlos）效应，导致直达路径信号衰减甚至完全被多径信号淹没，使得基于 toa/tdoa 的定位算法因时间参数测量偏差而出现精度骤降，在极端情况下甚至完全失效。

2、为突破 nlos 环境对定位性能的制约，研究人员将模式识别领域的指纹匹配思想引入音频定位，提出了基于音频指纹的定位方法。该方法通过在目标区域的预设参考点（指纹点）采集包含环境多径特征的音频信号，提取信号的功率谱、时延扩展、空间声场分布等特本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法，其特征在于，S1中在预设位置采集原始音频信号，包括：

3.如权利要求1所述的基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法，其特征在于，S2包括：

4.如权利要求1所述的基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法，其特征在于，S3基于交叉注意力和特征调制的条件扩散模型利用两个方向实测频谱图生成任意方向的合成频谱图，包括：

5.如权利要求1所述的基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法，其特征在于，S4的小波分解采用D...

【技术特征摘要】

1.一种基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法，其特征在于，s1中在预设位置采集原始音频信号，包括：

3.如权利要求1所述的基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法，其特征在于，s2包括：

4.如权利要求1所述的基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法，其特征在于，s3基于交叉注意力和特征调制的条件扩散模型利用两个方向实测频谱图生成任意方向的合成频谱图，包括：

5.如权利要求1所述的基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法，其特征在于，s4的小波分解采用daubechies-4小波，分解层数设为2层，单通道的能量谱经过每层小波分解后经过一层卷积适应层提取主要特征。

6.如权利要求1所述的基于数据增强和特征融合的音频指纹定位方法，其特征在于，s5的特征提取网络包括信号处理模块、信号分块模块和特征提取模块，其中，信号处理模块用于通过短时...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛晓光，景利伟，程劭伟，吴凯璇，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：