原理

麥克風陣列音源定位系統實作      

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TDOA的計算方法

 

方向角的計算方法(一)
二維空間

 

方向角的計算方法(二)
二維或三維空間

 

最短路徑演算法

 

 

 

 

 

 

 

最短路徑演算法

因為周圍環境的影響或其他造成誤差的原因,每個音框所估算出的TDOA不一定相同,因此我們引進最短路徑演算法,試圖在這些TDOA中找出一條誤差最小的路徑來顯示TDOA及方向角的變化趨勢。

原本估算TDOA是取每個音框所算出cross correlation向量中的最大值,其對應的位移值即可求得此音框的TDOA。而現在我們取每個音框中cross correlation向量的前兩個最大值,再由下列遞迴關係式算出其對應的cost,在計算每個cost時要記錄其對應的路徑,最後再由最後一個音框中最小cost的所在位置,往前回推其最短的路徑,如下圖所示。

此遞迴關係式:

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其中D(i,j)為第icross correlation向量中第j大值所對應的costR(i,j)為第icross correlation向量中第j大的值,s(i,j)為第icross correlation向量中第j大值所對應的平移值,而weight值由經驗得到。1 i ≦音框數,1 j 2

2-5 最短路徑演算法示意圖(紅色箭頭即為每個cost所對應的最短路徑)

         這個演算法可擴展到在每個cross correlaion向量中取多個最大值做運算,不一定只能取前兩個最大值,雖然取越多點運算越準確,但相對地其運算量越大、速度越慢,因此我們只取兩點做運算。