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相似文献
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1.
基于二次相关的语音信号时延估计改进算法   总被引:1,自引:1,他引:0  
刘敏  曾毓敏  张铭  李晨 《应用声学》2016,35(3):255-264
目前语音信号的时延估计研究,大部分采用的是广义互相关算法。然而,广义互相关时延估计算法易受噪声和混响环境影响。为此,本文提出了一种基于二次相关的语音信号时延估计改进算法,该算法对语音信号进行二次互相关运算,并结合Hilbert变换,对二次互相关峰值进行进一步的锐化处理,使得反映时延的峰值点检测更为准确。实验结果表明,改进的时延估计方法在非平稳的语音信号中能够有效地抑制噪声干扰,且在不同混响条件下时延估计具有更好的性能。  相似文献   

2.
深海声影区稀疏时延估计与声源测距   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
研究了深海声影区中经一次海底反射的多途声线到达垂直双水听器的时延差与声源位置的关系,提出了一种稀疏时延估计与声源测距方法。首先利用近海面布放的短间距垂直双水听器接收一定频带的声信号,然后计算接收信号的广义互相关函数,并利用频谱搬移和稀疏解卷积技术提取时延差,最后通过时延差匹配,估计水下声源的距离。仿真实验表明,在4300 m深海中,所提方法能够正确提取多途到达时延差,估计声影区内的声源距离。海试结果表明,当垂直接收孔径分别为21 m和30 m时,声源测距误差分别小于13.6%和8.1%。上述结果表明,所提出的时延估计方法可适应带宽较窄的接收信号,多途到达时延估计参数可用于实现声影区中的水下声源测距。   相似文献   

3.
胡小锋  刘卫东  王雷  魏明  张悦 《强激光与粒子束》2018,30(1):013201-1-013201-5
电晕放电等辐射源定位多采用基于时延估计的时差定位方法实现的,在现场条件下,各种背景噪声和干扰对时延估计精度造成影响。在分析国内外研究动态的基础上,针对基本互相关时延估计存在的分辨率低、稳健性不高等局限性,研究基于广义互相关的时延估计算法,并且通过采用不同的权值函数进行仿真比较和实验验证,寻找适用于电晕放电辐射信号时延估计的方法。研究表明:基于Hassab-Boucher (HB)加权的广义互相关时延估计方法对实际测试环境中存在的周期性干扰具有较好的抑制效果,时延估计误差达4.5%,精度较高,在实际的工程应用中用于对电晕放电信号进行时延估计和远距离定位是可行的。  相似文献   

4.
基于两次谱分析的时延估计方法研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
张卫平  张合  王伟策  刘强  方向 《应用声学》2008,27(3):222-226
时延估计是目标定位跟踪系统的关键技术之一,在水声、雷达、声探测等领域广泛应用。时延估计的基本方法是互相关法和相位谱法。互相关法时延估计分辨率与信号带宽近似成反比,因此很难估计多目标时延。相位谱时延估计只能估计单目标时延,并且存在相位解绕问题。本文提出了两次谱分析时延估计方法,即将互功率谱函数再次进行谱估计,二次谱峰值位置间距即为时延估计,这种方法既能够估计单目标时延,又能够估计多目标时延,并且不用相位解绕。仿真计算验证了两次谱时延估计方法的可行性。  相似文献   

5.
张东民  廖成  邓小川  冯菊 《强激光与粒子束》2019,31(10):103211-1-103211-7
针对复杂海陆环境中的无线信号传播预测问题,研究了适用于抛物方程的信号时延与到达角估计方法。将自由空间中抛物方程轴向波前信号视为本地副本信号,然后利用信号的自相关特性,将接收信号与副本信号进行互相关运算,最后通过相关函数的峰值检索,得到脉冲信号在复杂环境中传播的附加时延。采用数值算例,验证了该方法的正确性和有效性。此外,采用多重信号分类算法,由抛物方程构建接收阵列的协方差矩阵,并对其进行特征值分解,然后利用信号子空间和噪声子空间的正交性,实现复杂环境中的信号到达角估计。仿真结果表明,相比于传统的平面波谱方法,该方法具有更高的多径分辨率。基于上述方法,并结合数字地图,在典型的海陆环境中进行了仿真实验,分析了蒸发波导对脉冲信号传播时延和到达角的影响。  相似文献   

6.
针对合成孔径声呐中阵元相位不一致导致互相关时延补偿算法对成像质量提升效果有限的问题,提出了一种脉冲压缩与互相关联合的回波时延补偿算法.该算法利用脉冲压缩回波的互相关对原始回波相位畸变进行校正,实现粗补偿;联合脉冲压缩与偏移相位中心算法实现精细时延补偿,对不同合成孔径位置各阵元回波时延差实现了较为准确的估计,增强了成像效果。试验数据经该算法处理后,回波时延得到较为精确的补偿,地貌成像结果的亮度、对比度等统计特性得到不同程度的提高,且纹理细节增多;典型线缆目标的成像聚焦加深,成像长度误差约由5%减小为0.8%。试验结果显示,该算法对互相关时延补偿方法改进效果明显,验证了算法的可行性、有效性。   相似文献   

7.
对现有的"滤波-时延估计-双曲面定位"的声源定位方法进行改进。结合经验模态分解消噪方法和广义平均幅度差函数时延估计方法,利用能量分布准则和频谱一致性准则进行源信号本征模态函数筛选和信号重构,提取多组分析信号求取时延,并利用时延匹配准则对真实时延值进行筛选和加权处理。考虑水听器贴近壳体布放,对壳体进行建模,并按照象限投影到平面再进行双曲线定位。分别进行模型系泊及航行实验,实验结果表明,改进后的定位方法有更高的定位精度,且减小了时延估计误差造成的定位精度影响。   相似文献   

8.
十字阵短时宽带声源实时定向算法   总被引:5,自引:1,他引:4       下载免费PDF全文
程萍  陈建峰  马驰  张竹 《应用声学》2012,31(2):123-129
面向短时宽带声源实时定向问题,提出了一种基于互功率谱时延估计的十字阵定向优化算法。针对该方法估计结果离散且呈不均匀分布的特点,将观测平面划分为四个测量区域,并利用不同阵元组合分别处理,解决实时性与估计成功率的矛盾;依据互相关函数的特点,设计了若干判断准则,排除由于数据取样短造成的异常时延估计,改善算法的可靠性;采用频域插值方法,一定程度上提高时延估计精度,从而提高定向精度。MATLAB仿真和DSP系统实验表明,这种方法在实际应用中有效提高了对短时宽带声源定向的性能。  相似文献   

9.
双马赫-曾德干涉仪型分布式光纤传感系统因灵敏度高而易受环境噪声及系统噪声的影响,使得利用直接互相关算法计算扰动信号位置存在较大误差.采用二次互相关算法,先对两路接收信号做互相关运算,再与其中一路信号的自相关结果做互相关运算,通过对两路信号的时延估计对扰动信号定位,减小了噪声带来的误差并提高计算准确度.对该算法进行了理论仿真和分析,搭建了实验装置进行了实验验证.实验结果表明,与采用直接互相关定位算法结果比较,采用本文算法能够有效提高系统对扰动信号的定位准确度,且具有较高的实时性.  相似文献   

10.
针对马赫泽德干涉系统振动事件定位性能有待改进的问题,构建了双路马赫泽德振动检测系统,分析了时延估计振动定位原理,提出了用于双路探测信号时延估计的广义互相关算法,增加了信号频域分析的灵活性和可行性,通过数字滤波减小了系统的定位误差。实验结果表明,系统可以准确检测与定位施加在传感光纤上的方波信号、冲击信号及敲击信号,并在传感距离为940m长的光纤上实现了小于20m的定位误差和可重复的稳定检测。从而为光纤振动传感技术在矿业与工业等领域的推广应用提供了一种新的解决思路。  相似文献   

11.
This paper is concerned with joint multiuser detection and multichannel estimation (JDE) for uplink multicarrier code-division multiple-access (MC-CDMA) systems in the presence of frequency selective channels. The detection and estimation, implemented at the receiver, are based on a version of the expectation maximization (EM) algorithm and the space-alternating generalized expectation–maximization (SAGE) which are very suitable for multicarrier signal formats. The EM-JDE receiver updates the data bit sequences in parallel, while the SAGE-JDE receiver reestimates them successively. The channel parameters are updated in parallel in both schemes. Application of the EM-based algorithm to the problem of iterative data detection and channel estimation leads to a receiver structure that also incorporates a partial interference cancelation. Computer simulations show that the proposed algorithms have excellent BER end estimation performance.  相似文献   

12.
盲重构频域阵列信号的压缩感知水声目标方位估计   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
针对复杂海洋环境条件下压缩感知水声目标方位估计性能下降的问题,利用盲源分离能够提高信噪比的优势,提出了一种盲重构频域阵列信号的压缩感知水声目标方位估计方法。首先将阵元域信号通过傅里叶变换方法得到多个子带阵列信号;然后对各个子带阵列信号进行复数域盲源分离得到子带解混矩阵和子带分离信号估计,并对子带分离信号进行属性分析和处理;再根据处理后的子带分离信号和子带解混矩阵重构子带阵列信号,对重构的子带阵列信号采用频域压缩感知方法进行空间谱估计,得到各个子带的空间谱;最后将各子带得到的空间谱进行求和,搜索求和后空间谱的峰值则可实现目标方位估计。模拟器数据和海上实测数据验证结果表明,同等条件下该方法的目标检测能力优于经典的最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)方法、频域压缩感知(Compressed Sensing,CS)方法、盲源分离(Blind Source Separation,BSS)与MVDR相结合的方法(BSS+MVDR方法),测向精度更高,明显提高了弱目标信号的空间谱能量,增强了声呐检测弱目标的能力。   相似文献   

13.
The performance of direction of arrival(DOA) estimation based on compressed sensing(CS) decreases in the complex ocean marine environment.In order to tackle this problem,a method of DOA estimation for underwater acoustic target based on CS after blind reconstruction of array signal in frequency domain is proposed.Firstly,the received array data are transformed to frequency domain by Fourier transform and frequency domain wideband signal are divided into part overlapping multiple sub-band array signal.Secondly,each subband array signal are separated using plural blind source separation(BSS) method,the sub-band separated matrix and target signal can be estimated.Thirdly,the array signal in frequency domain are reconstructed according to the separated matrix and separated signals which were not noises.Fourthly,the sub-band spatial spectrum corresponding to the reconstructed array signal is obtained by CS beamforming method.Finally,the total spatial spectrum is achieved by summing the all sub-band spatial spectrum.And the target direction can be estimated by searching the peak value of the total spatial spectrum.The verification results of simulator data and sea measured data show that,under the same conditions,the target detection ability and direction precision of the proposed method is superior to the classical minimum variance distortionless response(MVDR) method,frequency domain CS method,BSS combined with MVDR method.The spatial spectrum energy of faint target signal is improved obviously,and the ability of the sonar to detect faint target is enhanced.  相似文献   

14.
To find the position of an acoustic source in a room, the relative delay between two (or more) microphone signals for the direct sound must be determined. The generalized cross-correlation method is the most popular technique to do so and is well explained in a landmark paper by Knapp and Carter. In this paper, a new approach is proposed that is based on eigenvalue decomposition. Indeed, the eigenvector corresponding to the minimum eigenvalue of the covariance matrix of the microphone signals contains the impulse responses between the source and the microphone signals (and therefore all the information we need for time delay estimation). In experiments, the proposed algorithm performs well and is very accurate.  相似文献   

15.
马璐  刘凇佐  乔钢 《物理学报》2015,64(15):154304-154304
针对水声正交频分多址(OFDMA)上行通信中用户导频数量少、分布不均匀, 导致传统内插信道估计方法产生误码平层的问题, 提出一种稀疏信道估计与导频优化方法. 基于压缩感知(CS)理论估计稀疏信道冲激响应, 并依据CS理论中测量矩阵互相关最小化原理, 提出基于随机搜索的导频图案和导频功率联合优化算法. 仿真结果表明, 所提方法在不同多径扩展信道下的性能均优于基于线性内插的最小二乘估计、未经导频优化的CS信道估计以及单纯基于导频图案优化的CS信道估计. 水池实验分别验证了交织式和广义式子载波分配的水声OFDMA上行通信性能, 在接收信噪比高于10 dB时利用所提方法实现了两用户接入的可靠通信.  相似文献   

16.
准静态弹性成像技术是基于组织压缩前和压缩后超声回波射频信号进行组织运动重构的弹性成像技术。提出了一种基于先验估计的自适应窗函数算法,在位移估计过程中,使用已估计的临近窗的时延值作为先验信息,自动调整截取压缩后射频信号段的截取窗函数,提高了互相关运算所需的压缩前和压缩后信号段之间的相关性。仿真实验结果表明,该算法不仅大大提高了成像速度,而且提高了信噪比较低时的成像质量,同时该算法具有更宽的应变通带。   相似文献   

17.
Distributed multiple-input multiple-output (DMIMO) technology is a key enabler of coverage extension and enhancement of link reliability in wireless networks through distributed spatial diversity. DMIMO employs classic relay channels in between the source and the destination to opportunistically form a virtual antenna array (VAA) for emulating cooperative diversity. Use of multiple antennas at the relays further increases capacity and reliability of the relay–destination channel through multiplexing and diversity of MIMO antennas respectively. In such network, the signal received at the destination is characterized by multiple timing offsets (MTO) due to different propagation delay and multiple carrier frequency offsets (MCFO) due to independent oscillators of the relays. Hence, synchronization becomes a crucial issue in DMIMO in order to realize the distributed coherence. In this paper, we address joint estimation of MCFO and MTO in DMIMO orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) with MIMO configuration at the relays for estimate-and-forward (EF) relaying protocol. Two iterative algorithms, based on expectation conditional maximization (ECM) and space alternating generalized expectation–maximization (SAGE) are proposed for joint estimation in presence of inter carrier interference (ICI). The robustness of both the estimators to ICI is evaluated by mathematical analysis and supported by extensive simulations. The performance of the proposed estimators is assessed in terms of mean square error (MSE) and bit error rate (BER). The theoretical Cramer–Rao lower bound (CRLB) of estimator error variance is also derived.  相似文献   

18.
徐振华  黄建国  高伟 《声学学报》2012,37(2):151-157
为了解决观观测噪声和信道噪声概率分布不完全已知时的多传感器分布式量化估计融合问题,提出了一种期望极大化算法(EM算法)的分布式量化估计融合方法。该方法将未知的噪声参数以及局部量化器量化概率建模为EM算法中二元高斯混合模型参数,利用极大似然估计方法的估计不变性得到目标参数的估计融合结果。仿真实验结果表明:该方法在局部传感器观测样本数目大于6000和信噪比大于6 dB时与已有理想信道条件下的估计方法性能相当。本文方法对水下分布式协同探测问题提供了一种简化的估计融合实现途径。   相似文献   

19.
自来水铸铁管道泄漏声信号频率特征研究   总被引:9,自引:0,他引:9       下载免费PDF全文
杨进  文玉梅  李平 《应用声学》2006,25(1):30-37
针对基于声发射技术的自来水管网泄漏检测定位方法,研究因泄漏而形成的声信号频率分布及不同泄漏量对频率分布的影响。实际泄漏检测时,通常采用互相关法估计泄漏信号到达不同传感器间的时间延迟实现漏点定位,因此,借助互相关分析法研究了管道的不同口径及泄漏信号传播距离对泄漏信号频率分布的影响。同时,泄漏声信号的传播不可避免要经过管道间的接口,因此分析了两种管道接口对信号频率成分的影响。进而为设计合理的管道泄漏检测过程提供依据,并为泄漏声信号形成及多种因素对泄漏声信号特征产生影响的机制研究奠定基础。  相似文献   

20.
Time delay estimation (TDE) plays an important role in many engineering appli-cations. A new time delay estimation configuration, the quadratic weighting of the frequency domain adaptive TDE model, is put forward. The quadratic weighting of the frequency domainSCOT (Smoothed Coherence Transform) and ML (Maximum Likelihood) adaptive TDE algo-rithms are presented, respectively. The variance of the quadratic weighting of the frequency domain SCOT algorithm is derived. Then the proposed algorithms are applied in the TDE of helicopter passive acoustic location. The simulation results are presented which verify that the proposed algorithm has better performance in the low signal to noise ratio.  相似文献   

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