Hangforrások lokalizációja mikrofonrendszerekkel
Jelen dolgozat témája hangforrások pozíciójának vagy pályájának automatizált meghatározása mikrofonrendszerekkel történő akusztikai mérésekkel. A mikrofonrendszer által a felvett hangjelek megfelelő erősítésével és késleltetésével egy adott irányba fókuszálhatunk különböző nyalábformáló algoritmusok segítségével.
A dolgozat kettő nyalábformáló algoritmus részletezésével foglalkozik, ezek a szakirodalom által részletesen tárgyaltak. A CBF (Conventional Beamforming) módszer a kettő közül az egyszerűbb, ugyanakkor kevésbé pontos is. A MUSIC (Multiple Signal Classification) algoritmus a vett jelek keresztspektrum-mátrixának a jel- és zajterekre való felbontásán alapul.
Tárgyalásra kerül a mozgó hangforrások követésének problémája is, ami például Kálmán-szűrő segítéségével oldható meg. A Kálmán-szűrő hagyományos változata optimális állapotbecslést ad lineáris, mozgó vagy változó állapotú rendszerekre, illetve kiterjeszthető, hogy nemlineáris rendszerek esetében is működjön.
A különböző nyalábformáló algoritmusokat MATLAB környezetben elvégzett szimulációk segítségével zajmentes és zajos esetekben is összehasonlítjuk. Méréseket mutatunk be, melyekkel a gyakorlatban is értékelhetjük a nyalábformáló algoritmusok működését, ezzel is igazolva használhatóságukat különböző hangforrások (például drónok) lokalizációjához. Mindezek mellett a Kálmán-szűrő működését is megvizsgáljuk a mérési eredményeken, hogy milyen előnyöket és többletinformációt nyújt a nyalábformáló algoritmusokhoz képest, és hogy a különböző paraméterei hogyan befolyásolják a működését.
szerző
-
Csóka Bence
Villamosmérnöki szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Fiala Péter
Docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
