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声音定位系统的研究与设计开题报告

 2020-04-13 11:09:12  

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着时代的发展与科学技术的不断进步,定位技术已经在我们的日常生活变得越来越普遍并且不可替代,确定声源在空间中的位置是一项前景良好且十分有必要的研究。

声源定位技术研究涉及声学、信号检测、数字信号处理、电子学、软件设计等诸多技术领域,在诸多军用和民用系统中具有极其重要的意义,对军事系统中,它有助于武器的精确打击,为最终摧毁对方提供有力保证;就民用系统来说,可以为目标提供可靠的服务,起到安全保障作用。声源定位技术具有被动探测方式、不受通讯条件干扰、可全天候工作的特点,但因为声源定位环境的复杂性,再加之信号采集过程中不可避免的给语音信号掺进了各种噪声干扰,都使得声音定位问题成为了一个极具挑战性的研究题。

在历史上来看,声音定位技术与许多技术一样,声源定位技术也是率先被应用于军事领域。早在第一次世界大战期间,人们就开始利用火炮发射时的响声来测定敌方火炮的方位。随着科学技术的飞速发展,人们对声源定位的需求也在日益提高,声源定位的测量范围与定位精度都有了很大程度的提高,其应用领域也随之扩展。除了在军事领域继续大展身手以外,声源定位技术还被广泛应用于电视电话会议,工业降噪,安防系统,机器人听觉等领域。

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2. 研究的基本内容与方案

设计一套声音定位系统。在一块不大于1m2的平板上贴一张500mm×350mm的坐标纸,在其四角外侧分别固定安装一个声音接收模块,声音接收模块通过导线将声音信号传输到信息处理模块,声音定位系统根据声响模块通过空气传播到各声音接收模块的声音信号,判定声响模块所在的位置坐标。具体要求如下:

(1) 设计制作一个声响模块,含信号产生电路、放大电路和微型扬声器等,每按键一次发声一次,声音信号的基波频率为500hz左右,声音持续时间约为1s。

(2) 设计制作四路声音接收模块,由麦克风、放大电路等组成,并分别与信息处理模块相连接,以便将频率为500hz左右的信号传送至信息处理模块。

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3. 研究计划与安排

第1周~第2周:查阅相关资料,了解声源定位发展现状以及所用技术。


第3周~第5周:完成与本论文相关的文献资料(不少于2篇英文资料)的查阅,完成与选题相关的外文翻译工作;完成开题报告。


第6周~第12周:深入了解声源定位技术的要求,熟悉每个模块的原理,以单片机为核心,设计信源模块、选频模块、信号处理模块、显示模块,完成系统整体设计与仿真实现。

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4. 参考文献(12篇以上)

{1}基于到达时差的声音定位系统的研究与实现.韩毅,吴初娜;李龙飞.《计算机工程与设计》2010.

{2}声测定位技术的现状研究. 靳莹;杨润泽.《电声技术》2007.

{3}基于麦克风阵列的进场声援定位. 李文;夏秀渝;何培宇;李源.《四川大学学报》2008.

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