[发明专利]一种基于发射角估计的音频定位方法

权利要求书

1.一种基于发射角估计的音频定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：布设至少两个已知位置信息和姿态信息的基站，每个所述基站均配置有声源发射器阵列，所述声源发射器阵列包括若干个向不同方向发射声音信号的声源发射器；

步骤2：每个所述基站通过所述声源发射器不断发射带有识别码的声音信号，不同的声源发射器发射的声音信号的识别码唯一确定且相互不同；

步骤3：接收端接收来自所有基站的所有声音信号；

步骤4：所述接收端对声音信号进行解调，得到识别码种类和该种类识别码声音信号的强度，结合识别码和声源发射器的编号之间的映射关系、声源发射器的编号和基站之间的归属关系、声源发射器的编号和声音信号的发射角度之间的映射关系，得到所述接收端和所述基站之间的角度概率分布；

得到所述接收端和所述基站之间的角度概率分布的具体实现方式为：结合已知的识别码和声源发射器的编号之间的映射关系、声源发射器的编号和基站之间的归属关系，对不同的识别码的声音信号强度和基站归属建立的拓扑关系；针对每一个基站，对该基站的所有信号强度分别进行归一化处理，归一化处理后得到的值视为所述接收端位于该基站的角度概率分布；

步骤5：根据所述角度概率分布得到所述接收端与每个所述基站对应的最佳空间估计角度；

步骤6：根据所述基站坐标系下的最佳空间估计角度、所述基站的位置信息和姿态信息解算得到所述接收端的空间位置。

2.根据权利要求1所述的基于发射角估计的音频定位方法，其特征在于，所述步骤2中，所述识别码包含该识别码分别与对应的声源发射器、基站之间的所属关系信息；

所述识别码包含该识别码所属声源发射器的编号与该识别码所属声源发射器发射的声音信号的波束方向角度之间的映射关系信息。

3.根据权利要求1所述的基于发射角估计的音频定位方法，其特征在于，所述步骤3中，所述接收端通过麦克风接收所述声音信号。

4.根据权利要求1所述的基于发射角估计的音频定位方法，其特征在于，所述步骤5中，对每个基站对应的所述角度概率分布进行处理，通过加权求和的处理方法得到所述接收端与该基站对应的最佳空间估计角度。

5.根据权利要求1所述的基于发射角估计的音频定位方法，其特征在于，所述步骤5中，对每个基站对应的所述角度概率分布进行处理，将最大角度概率对应的波束方向角度作为所述接收端与该基站对应的最佳空间估计角度。

6.根据权利要求1所述的基于发射角估计的音频定位方法，其特征在于，所述步骤6的具体实现方式为：

所述最佳空间估计角度作为相对角度，针对每个所述基站，结合接收端与该基站对应的最佳空间估计角度以及该基站的所述姿态信息，得到所述接收端和该基站之间的绝对角度；得到所有基站与所述接收端之间的绝对角度后，结合所有基站的所述位置信息，解算得到所述接收端的空间位置。