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一种快速迭代收缩波束形成声源识别方法

专利类型:发明专利 

语 言:中文 

申 请 号:CN201811440077.5 

申 请 日:20181129 

发 明 人:褚志刚周其祥沈林邦吴桂娇杨洋 

申 请 人:重庆大学 

申请人地址:400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号 

公 开 日:20190215 

公 开 号:CN201811440077.5 

代 理 人:唐开平 

代理机构:重庆大学专利中心 50201 

摘  要:本发明公开了一种快速迭代收缩波束形成声源识别方法,它包括以下步骤:步骤1、构建差函数;步骤2、将进行傅里叶变换后求结果误差最小,由差函数中非负最小二乘问题转变成基于傅里叶变化的最小化式;步骤3、通过迭代求解,Q为经过傅里叶变化声源分布向量。与现有声源识别方法相比,本发明的计算效率更高,收敛性更好,收敛速度更快,声源识别综合性能更佳。 

主 权 项:1.一种快速迭代收缩波束形成声源识别方法,其特征是,包括以下步骤:步骤1、构建差函数在阵列点传播函数、声源分布、传统波束形成输出结果之间构建差函数差函数式为:式中,‖·‖2代表2范数,A=[psf(r|r′)]为N×N维已知阵列点传播函数矩阵,N为聚焦网格点数目,N=Nr×Nc,Nr和Nc分别为网格点行数和列数;q=[q(r′)],为N维未知列向量,q表示声源分布,且q(r′)≥0;r′为声源坐标向量,b=[b(r)]为N维已知列向量,b表示波束形成的输出结果;步骤2、将Aq?b进行傅里叶变换后求结果误差最小,由差函数中非负最小二乘问题转变成基于傅里叶变化的最小化式:式中,‖·‖Fro代表Frobenius范数;"F"和"F?1"为傅里叶正变换和逆变换;Ql为ql的元素组成的Nr行Nc列的矩阵,ql表示第l次迭代的声压贡献;A为阵列点传播函数矩阵,为A第1列元素形成的矩阵,B为傅里叶变化后波束形成输出结果向量;步骤3、通过迭代求解Q,Q为经过傅里叶变化声源分布向量给定一个初始矩阵Q0=0,令Y1=Q0,t1=1,迭代过程如下:第一步、第二步、第三步、以上三步为一个循环,将Yl+1代入第一步求得Ql+1进入下一次循环,如此反复迭代直到满足程序所设迭代次数的限制条件要求;上式中,Р+表示在非负象限的欧几里得投影,tl第l次迭代步长;"(·)○(·)"表示Hadamard幂运算,"○"表示Hadamard积运算;n表示权重系数,j表示变量,表示从n个不同元素选取j个元素的组合;L为Lipschitz常数。 

关 键 词: 

法律状态:公开 

IPC专利分类号:G01S5/18;G01S5/00;G06F17/14;G06F17/00;G;G01;G06;G01S;G06F;G01S5;G06F17;G01S5/18;G01S5/00;G06F17/14;G06F17/00