[发明专利]一种可穿戴的声源定位跟踪系统及方法

权利要求书

1.一种可穿戴的声源定位跟踪系统，其特征在于包含以下部分：

(1)传感器组件，包括麦克风阵列和由三轴加速计、三轴陀螺仪和GPS发射接收器组成的辅助传感器模块，用于接收声信号及判断装置穿戴者是否发生运动；

(2)信号预处理组件，包括低噪滤波电路、增益控制电路和AD采样电路，用于对接受信号进行低噪滤波、增益控制和AD采样预处理；

(3)算法处理及定位结果显示组件，包括DSP处理器及外围电路、显示电路和音频输出电路，用于运行相关算法检测声源数目及确定声源位置，并显示位置信息。

2.根据权利要求1所述一种可穿戴的声源定位跟踪系统，其特征在于：所述传感器组件中的麦克风阵列为十字阵列，由均匀线性子阵列A和均匀线性子阵列B构成，两个子阵列相互垂直，分包含奇数个麦克风，共用中间麦克风并将其作为参考点，辅助传感器模块中GPS发射接收器用于确定穿戴者和声源的经度和纬度地理位置坐标。

3.根据权利于要求1所述一种可穿戴的声源定位跟踪系统，其特征在于：所述算法处理及定位结果显示组件中还包括无线传输电路，用于将穿戴者和声源位置信息传送给远程控制端。

4.一种可穿戴的声源定位系统的定位跟踪方法，包含如下步骤：

(1)利用麦克风阵列接收声信号；

(2)将接收到的声信号进行低噪滤波、增益控制和AD采样等预处理，构造麦克风阵列子阵列A和子阵列B的实值型样本矩阵X_A和X_B：

XA=[xA1T,xA2T,...,xApT,...xAPT]T]]>

XB=[xB1T,xB2T,...,xBpT,...xBPT]T]]>

其中，P为子阵列A和子阵列B中麦克风数量，p＝1,2,…,P，和分别为子阵列A和子阵列B中第p个传感器的接收数据，上标T表示矩阵转制运算；

(3)对实值型样本矩阵X_A和X_B进行希尔伯特变换，造复值型样本矩阵和

X^A=XA+j·hilbert(XA)]]>

X^B=XB+j·hilbert(XB)]]>

其中，hilbert表示对矩阵各行进行希尔伯特变换；

(4)由声源检测方法检测声源，确定声源数目K；

(5)由子空间定位方法确定声源位置，并将声源位置信息由显示电路和音频输出电路输出；

(6)利用GPS信息将声源相对位置转换为所需经度纬度信息，并通过无线传输模块将其传送给远程控制端；

(7)由辅助传感器模块输出信息判断若定位装置穿戴者发生运动，则重复步骤(1)～(6)及时更新声源位置以实现对声源的跟踪。