基于数字式MEMS声传感器阵列的声源定位系统设计.pdf

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1、第26卷第8期传感技术学报Vo1．26No．8CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2013年8月Aug．2013SoundSourceLocalizationSystemDesignBasedonDigitalMEMSAcousticSensorArrayWANGMing，CHENJianhui，WANGGuanglong，GAOFengqi，TAOWei，LIJichen(1．LabofNanotechnologyandMicroSystern，CollegeofMechanicalEngineering，Sh~iazhuang050003，C

2、hina；2．CommunicationEngineeringDepartment，EngineeringUniversityofArmedPoliceForce，Xi’an710086，China)Abstract：Basedonsoundsourcelocalizationalgorithmmode1．areal—timesoundsourcelocalizationsystemusingdigitalsignalprocessor(DSP)wasestablished．CombiningwithdigitalMEMSacousticsensor，aspatialconesi

3、x—elementmicrophonearraywasusedtobuildlocalizationarray．DSPwasusedassystemplatformofalgorithmimple—mentation，completingthedataacquisitionmoduleanddataprocessingmoduledesign．IISaudiodatatransmissionwasanalyzed，includingtheestablishmentofdatatransmissionchannelandtheDMAwaytowork．Testresultsveri

4、fiedthattheperformanceofthesystemcoremodulesachievedtheexpectedresults，andhadagoodusability．Keywords：soundsourcelocalization；MEMSacousticsensorarray；DSP；systemdesignEEACC：7810Cdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2013．08．014基于数字式MEMS声传感器阵列的声源定位系统设计汪明，陈建辉，王广龙，高凤岐，陶巍，李冀辰(1．军械工程学院纳米技术与微系统实验室，石家庄050003；2

5、．武警工程大学通信T程系，西安710086)摘要：在研究声源定位算法模型的基础上，搭建了声源实时定位系统。采用空间锥形六元阵并结合数字式MEMS声传感器构建定位阵列。以DSP作为系统算法实现平台，完成数据采集模块和数据处理模块设计，分析了IIs音频数据传输的实现，包括数据传输通道的建立和DMAT作方式。通过测试，验证了系统核心模块的性能达到预期效果，具有较好的实用性。关键词：声源定位；MEMS声传感器；DSP；系统设计中图分类号：TP212．1文献标识码：A文章编号：1004-1699(2013)08-1105-05声源定位技术是无源定位技术领域中的一个重器正前方的声音信号比较敏

6、感，但是对扩展到声传要分支。采用声传感器阵列进行声源定位是指利用感器两侧范围内的声源信号的灵敏度降低，这种指空间中分布的多路声传感器拾取声源信号，通过对向性对来自阵列前方不同方向声源信号的接收质量声传感器的信号处理和分析，得到声源的空间方也是不一样的。这也是造成基于声传感器阵列的声位J。该定位技术具有广泛的应用前景。在民用源定位系统在某些方向上定位误差比较大的原因。领域，可用于电话会议系统、视频会议系统、机器因此针对传统驻极体模拟声传感器其信号采集一致人听觉系统_3和助听器¨4等。在军事领域，可实现性和全向性较差，并且在实际工作中个别声传感器狙击手定位』，地面或低空声目标定位与追

7、踪以由于可靠性下降造成严重失真的实际问题，本文采及弹丸炸点定位等。用一致性较好的数字式全向性MEMS声传感器作本文在研究声传感器阵列设计的一般原则后应为阵列传感器，不同于传统的驻极体传声器，数字用空问锥形六元阵作为定位阵列。在基于声传MEMS声传感器具有灵敏度高，频响平直，动态范围感器阵列的声源定位系统中，主要是根据声传感器大，全向性和一致性较好的特性，能提供更好的信噪采集到的声源信号进行定位，声传感器性能好坏对比和抗射频、抗电磁干扰能力。后续数据的分析与处理影响极大，确保多路采