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基于差分麦克风阵列的参数化波束形成器设计
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作者 张传营 赵景玉 +1 位作者 刘扬 卜凡亮 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第5期1973-1979,共7页
针对差分麦克风阵列的白噪声放大问题,提出了一种参数化差分波束形成器的设计方法。通过理论推导,证明了延迟求和波束形成器能最大化白噪声增益,超指向波束形成器能最大化指向性增益。利用酉对角化方法处理转向向量与白噪声增益的伪相... 针对差分麦克风阵列的白噪声放大问题,提出了一种参数化差分波束形成器的设计方法。通过理论推导,证明了延迟求和波束形成器能最大化白噪声增益,超指向波束形成器能最大化指向性增益。利用酉对角化方法处理转向向量与白噪声增益的伪相关矩阵,得到正交特征向量,并以此为基础设计波束形成器的参数。通过仿真实验,分析了参数化差分波束形成器在不同参数设置下的性能表现。实验结果表明,通过调整参数,所提方法能够在白噪声增益和指向性增益之间实现灵活的权衡与调节。 展开更多
关键词 差分波束形成 参数化 白噪声增益 指向性因子
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基于矩形阵列的可控波束形成器设计
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作者 刘扬 赵景玉 +1 位作者 张传营 卜凡亮 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第32期13862-13871,共10页
针对线性阵列波束形成器功能单一、信噪比增益差的问题,通过Kronecker积原理将矩形阵列分解为两个虚拟线性子阵列进行分析,提出了一种基于矩形阵列的可控波束形成方法。首先将矩形阵列的转向向量分解为两个线性虚拟子阵列的转向向量的Kr... 针对线性阵列波束形成器功能单一、信噪比增益差的问题,通过Kronecker积原理将矩形阵列分解为两个虚拟线性子阵列进行分析,提出了一种基于矩形阵列的可控波束形成方法。首先将矩形阵列的转向向量分解为两个线性虚拟子阵列的转向向量的Kronecker乘积,然后利用波束形成滤波器和转向向量的正交性从几何角度设计第一个零点可控的差分虚拟子阵列,用常见的延迟求和(delay-sum beamformer,DS)和超指向性(superdirective beamformer,SD)波束形成器设计第二个虚拟子阵列,然后整合设计基于矩形阵列的高增益零点可控波束形成器和基于矩形阵列的高指向性零点可控波束形成器。最后通过仿真实验分析矩形阵列和两个虚拟线性子阵列的波束方向图、白噪声增益(white noise gain,WNG)和指向性因子(directivity factor,DF)。结果表明:所设计的全局波束形成器不仅可以实现零点可控,而且信噪比增益相比于单一虚拟子阵列有大幅提升。 展开更多
关键词 差分波束形成 麦克风阵列 KRONECKER积 波束方向图
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面向语音通信与交互的麦克风阵列波束形成方法 被引量:21
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作者 潘超 黄公平 陈景东 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第6期804-815,共12页
临境语音通信与智能语音交互都面临复杂声学环境中的远距离高保真拾音难题,解决这一难题的有效途径是使用由多个麦克风传感器组成的麦克风阵列或多通道拾音系统,这种系统的核心是信号处理,通过对空间采样的声场信息进行时、空、频三域... 临境语音通信与智能语音交互都面临复杂声学环境中的远距离高保真拾音难题,解决这一难题的有效途径是使用由多个麦克风传感器组成的麦克风阵列或多通道拾音系统,这种系统的核心是信号处理,通过对空间采样的声场信息进行时、空、频三域的联合处理来实现声源定向/定位、信号增强、噪声抑制、混响抑制、声源分离、声场参数估计等功能。麦克风阵列信号处理的方法有很多,其中研究的最多、使用得最广的方法是波束形成。本文对麦克风阵列波束形成的原理、进展以及当前常用的方法进行简要综述,内容涵盖延迟求和、超指向、差分、正交级数展开、Kronecker和自适应波束形成方法。论文侧重于方法原理、机理和架构方面的探讨,具体的算法实现细节感兴趣的读者可以参考相应的文献。 展开更多
关键词 麦克风阵列 频不变波束形成 超指向波束形成 差分波束形成 Kronecker波束形成 自适应波束形成
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基于差分麦克风阵列的隐声方法
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作者 梁菲菲 《系统仿真技术》 2024年第3期294-299,共6页
本文主要研究“隐声”技术,即如何获取来自指定区域内声源的声信号而滤掉位于该区域之外其他声源的声信号。该技术在智能手机、移动终端、电话会议、扩音等系统中具有广泛应用。首先,建立隐声数学模型,研究并分析基于差分波束形成的隐... 本文主要研究“隐声”技术,即如何获取来自指定区域内声源的声信号而滤掉位于该区域之外其他声源的声信号。该技术在智能手机、移动终端、电话会议、扩音等系统中具有广泛应用。首先,建立隐声数学模型,研究并分析基于差分波束形成的隐声方法。其次,对阵列端射方向的衰减曲线和频率响应曲线进行仿真,分析对干扰的隐声效果。最后,搭建一套隐声麦克风阵列系统,并在全消声暗室测试隐声性能。测试结果表明,基于差分麦克风阵列实现隐声具有可行性。 展开更多
关键词 差分波束形成 隐声技术 隐声半径 端射响应
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OPTIMAL DESIGN OF SMART ANTENNA ARRAY 被引量:1
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作者 GaoFeng LiuQizhong +1 位作者 ShanRunhong ZhangHou 《Journal of Electronics(China)》 2004年第4期342-345,共4页
This letter investigates an efficient design procedure integrating the Genetic Algorithm (GA) with the Finite Difference Time Domain (FDTD) for the fast optimal design of Smart Antenna Arrays (SAA). The FDTD is used t... This letter investigates an efficient design procedure integrating the Genetic Algorithm (GA) with the Finite Difference Time Domain (FDTD) for the fast optimal design of Smart Antenna Arrays (SAA). The FDTD is used to analyze SAA with mutual coupling. Then,on the basis of the Maximal Signal to Noise Ratio (MSNR) criteria, the GA is applied to the optimization of weighting elements and structure of SAA. Finally, the effectiveness of the analysis is evaluated by experimental antenna arrays. 展开更多
关键词 Genetic Algorithm(GA) Finite Difference Time Domain (FDTD) Mutual coupling Weighting element BEAM-FORMING
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