مکان یابی منابع صوتی با استفاده از روش های مستقیم پارامتری در حوزه فرکانس

مطالب موجود در این پایاننامه به دو بخش اصلی مکانیابی و ردیابی تقسیم میشوند. روشهای چند مسیری برای مکانیابی منبع صوتی به صورت گسترده به دو دسته اصلی مستقیم و غیرمستقیم تقسیم میشوند. روشهای مستقیم به طور کلی، مکانهای منبع نامزد را جستجو و نامزد با احتمال زیاد را انتخاب میکنند که در نتیجه مکانیابی تنها در یک مرحله صورت می گیرد. روش بررسی شده برای مکانیابی در این پایاننامه، الگوریتم تخمین حداکثر احتمال از روشهای مستقیم میباشد که در حوزه فرکانس پیاده سازی شده است و در آن در مورد پیچیدگی محاسبات، مدل پژواک و تخمین ماتریس های بهره برای آرایه میکروفونی جهتی بحث شده و راهکاری بهینه برای هرکدام ارائه شده است. در ابتدا، در این الگوریتم مکانیابی، برای تخمین نویز موجود در محیط از بخشهای ساکت سیگنال صوتی استفاده شده است. سپس، برای بهبود کارکرد الگوریتم مکانیابی، تخمین نویز به روش مارتین بکار رفته است. بخش دوم از این پایاننامه به ردیابی منبع صوتی اختصاص داده شده است. در این بخش یک الگوریتم ردیابی ارائه شده که شامل روش مکانیابی منبع معرفی شده در بخش اول میباشد. میدانیم که راندمان الگوریتمهای مکانیابی در ردیابی منبع صوتی به خاطر حضور پژواک محیط کاهش مییابد. الگوریتم ردیابی استفاده شده در این پایاننامه روش فیلتر ذرات میباشد. با اعمال فیلتر ذرات و به خاطر وجود معادلات دینامیک منبع در این فیلترها، خطاهای موجود در روشهای مکانیابی مرسوم تا حدود زیادی کاهش می یابند و عملکرد روش مکانیابی بهبود مییابد. برای بهبود عملکرد فیلتر ذرات، یک تابع شرط پیشنهاد شده است. این تابع سبب کاهش پراکندگی ذرات و بهینه تر شدن کیفیت ردیابی میشود. ردیابی منبع صوتی در ابتدا با استفاده از روش تخمین حداکثر احتمال در مرحله مکانیابی، و سپس با اعمال تابع شرط در مرحله ردیابی، صورت می پذیرد. نتایج شبیه سازی حاکی از بهبود عملکرد مکانیابی با اعمال الگوریتم پیشنهادی فیلتر ذرات میباشد.