[发明专利]一种基于TDOA的声音定位系统及定位方法

说明书

本发明公开了一种基于TDOA的声音定位方法，包括以下步骤：S1、若干个单扬声器基站进行同步；S2、不同的单扬声器基站分别发射不同频率的声音信号；S3、终端上的带通滤波器根据不同频率的接收信号调节滤波参数以滤除不同频率的信号；S4、终端接收单扬声器基站发射的声音信号，并记录不同单扬声器基站发射的声音信号到达的时间，通过TDOA定位方程计算出终端的定位点。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，特别涉及一种基于TDOA的声音定位系统及定位方法。

背景技术

目前声音定位多采用麦克风阵列，利用基于波束，高分辨率谱估计和声达时延差等系统及定位方法进行定位，这对麦克风支架设计技术有较高要求，硬件设计复杂度也较高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于TDOA的声音定位系统及定位方法，采用频分复用技术，声音定位基站只需要单扬声器发射信号，避免了麦克风阵列的复杂设计。

本发明的一种实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于TDOA的声音定位方法，包括以下步骤：

S1、若干个单扬声器基站进行同步；

S2、不同的单扬声器基站同时发射不同频率的声音信号；

S3、终端上的带通滤波器根据不同频率的接收信号调节滤波参数以滤出不同频率的信号；

S4、终端接收单扬声器基站发射的声音信号，并计算出不同单扬声器基站发射的声音信号到达的时间，通过TDOA定位方程计算出终端的定位点。

作为优选，所述单扬声器基站同步的方式包括有线或超宽带。

作为优选，所述有线同步方式包括同轴电缆、双绞线或光纤。

作为优选，所述单扬声器基站的数量不少于3个。

作为优选，不同的单扬声器基站发射声音信号的频率范围为f_N～f_M(NM)，带通滤波器的边频点对应为f_N～f_M，中心频率为(f_N+f_M)/2。

当单扬声器基站数量为3个时，所述TDOA定位方程如下：

其中，所述(x,y)为定位点坐标；(x₁，y₁)为基站1的坐标；(x₂，y₂)为基站2的坐标；(x₃，y₃)为基站3的坐标；t₁、t₂、t₃分别为基站1、基站2和基站3的信号到达终端的时间；v₁、v₂、v₃为基站发出的不同频率的声音信号的传播速度。

本发明的有益效果：一种基于TDOA的声音定位方法，包括以下步骤：S1、若干个单扬声器基站进行同步；S2、不同的单扬声器基站分别发射不同频率的声音信号；S3、终端上的带通滤波器根据不同频率的接收信号调节滤波参数以滤除不同频率的信号；S4、终端接收单扬声器基站发射的声音信号，并记录不同单扬声器基站发射的声音信号到达的时间，通过TDOA定位方程计算出终端的定位点。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为一种基于TDOA的声音定位方法的第一实施例示意图；

图2为一种基于TDOA的声音定位方法的第二实施例示意图。