Введение 4
1. Постановка задачи 5
2. Звуковая волна 6
3. Определение расположения по зашумленному сигналу 7
4. Решение системы 9
5. Матрица ковариации ошибки 10
6. Свойства микрофонов 12
7. Алгоритм 16
Заключение 19
Список литературы 20
С развитием робототехники всё чаще встают задачи локализации и распознавания объектов по данным, полученным при помощи различного оборудования и датчиков. В данной работе рассматривается задача локализации источника звука, в частности, определение расположения говорящего человека. Подобная задача решается в человеческом мозгу при определении направления на источник звука. Используя больше чем два устройства для приема и обработки звука, имеется возможность получить больше информации о расположении. В данном случае, в качестве оборудования для проведения экспериментов используется массив из четырех микрофонов, а также внешняя звуковая карта с возможностью записи одновременно необходимого количества аудио потоков. При этом сам звуковой сигнал проходит стадию дискретизации и оцифровки, и в конечном счете представляется в виде массива числовых данных с плавающей запятой. Полученный массив обрабатывается при помощи специально написанной программы для локализации источника. Ключевой особенностью этой работы является то, что при решении задачи принимаются во внимание искажения, вносимые при записи, связанные с характеристиками используемых микрофонов.
В результате работы было проведено множество экспериментов с записью звуковых сигналов при помощи специально установленных микрофонов и дополнительного оборудования. Был реализован алгоритм для определения положения источника звука, а также разработаны способы улучшения результатов его работы. Полученный в итоге алгоритм может найти широкое применение как в системах определения источников звука, так и в системах требующих определения источников различных колебаний.
