基于到达时差的低功耗声音定位系统*

作者：王益平，王 皓，吴 衡，邬杨波* 日期：2013-11-08/span> 浏览：2736 查看PDF文档

基于到达时差的低功耗声音定位系统*

王益平，王  皓，吴  衡，邬杨波*
（宁波大学 信息科学与工程学院， 浙江 宁波 315211）

摘要： 针对弱噪声环境中声音定位系统能耗大、精度低的问题，将低功耗模式下的基于到达时差（TDOA）的技术应用到声音定位中。开展了在具体模拟应用中对基于到达时差的声音定位技术的数学建模与理论方法的分析，建立了声源信号在传送、接收和检测3个方面的关系，提出了“由C8051F330单片机产生一路占空比为10%的窄脉宽信号，经拾音器接收、滤波、放大和整形处理，触发后级FPGA做脉宽计数，周期性地向C8051F020单片机传递数据”的方法；为进一步提高系统的定位精度，采用了滑动平均滤波器的思想和丢弃算法，有选择性地采集数据，降低了外界无效信号的干扰。在理论分析和试验的基础上，主要对移动声源功耗、系统定位精度及声源路径跟踪功能3个方面作出了评价，进行了持续1 s式或不间断式声音定位模式下的试验。研究结果表明，移动声源发声功率为50.1 mW，声音定位最大误差2.6 cm，具有低功耗、稳定性好、精度高的特点，并可实时显示移动声源的行径轨迹。
关键词： 声音定位； 低功耗； 到达时差； 单片机； 现场可编程门阵列
中图分类号： TP368.1      文献标志码：A  文章编号：1001-4551（2013）08-1015-05

本文的文献著录格式：

王益平，王  皓，吴  衡，邬杨波.基于到达时差的低功耗声音定位系统[J].机电工程,2013,30(8):1015-1019.
WANG Yi-ping， WANG Hao， WU Heng， WU Yang-bo.Sound localization system based on time difference of arrival with considerable power saving[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering,2013,30(8):1015-1019.