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項目背景及可行性分析 項目名稱、項目的主要內容及目前的進展情況 項目主要內容:聲音分離的研究在聲音通信、聲學目標檢測等方面都有著重要的理論和實用價值;聲源分離技術在機器聽覺、安保監控、軍事等領域具有特別的應用。目前,嘈雜背景下,單聲源定位與增強,已有所應用;但多聲源情景下的定位與分離,由于算法和硬件復雜,還很少走向應用。本項目通過構建麥克風陣列信號采集硬件,實現FPGA聲音分離算法,以完成兩個或兩個以上聲源的三維定位和分離,利用FPGA的并行性,以達到實時性的目標。項目難點在于,制作信號采集及處理板,篩選有效且易于實現的數字信號算法并實現。 二、項目實施方案 多聲源定位與分離系統的硬件系統分為三部分:聲音信號模擬前端、數據采集母板、數字信號處理核心,如圖1所示。 圖1 系統硬件框圖 前端放大采用高頻低噪放大器NE5532,模數轉換器使用可以6通道64KHz同步采樣的AD73360。為便于擴展和調試,數據采集板與信號處理板之間以USB連接,數據在3MByte以上。其中,緩存用于數據中間結果暫存,SD卡用于長期保存音頻數據,人機交互設備包括按鍵、LCD等。 數字信號處理是本項目的核心,按功能模塊劃分,包括前端修正、相關性分析、坐標求解、聲源分離等,如圖2所示。 圖2 系統功能模塊框圖 數據信號處理算法為本項目的重點和難點,需反復試驗論證才能確定。 |