آرایه های میکروفنی – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:سمینار
تعداد صفحات:316
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

آرایه های میکروفنی – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

چکیده ….۱

مقدمه ……. ۳

فصل اول: کلیات
۱- ۱ هدف ……………. ۶
۱- ۲ پیشینه تحقیق …….. ۶
۱- ۳ روش کار و تحقیق …………….. ۷

فصل دوم: شکل دهی پرتو با جهتوری ثابت
۲- ۱ شکل دهی پرتو ………………. ۹
۲- ۲ شکل دهی پرتو در حوزه زمان در مقابل حوزه فرکانس ………….. ۱۱
۲- ۲- ۱ فرمولبندی مسئله …………….. ۱۲
۲- ۳- ۱ حسگر پیوسته …………. ۱۴
۲- ۳- ۲ تابع شکل دهی پرتو ………. ۱۵
۲- ۴ بکارگیری در مسائل عملی …….. ۱۶
۲- ۴- ۱ کاهش ابعاد پارامترها ……… ۱۷
۲- ۴- ۲ فیلتر مرجع در شکلدهی پرتو …. ۱۸
۲- ۴- ۳ مکان حسگر ………… ۲۰
۲- ۴- ۴ خلاصه مراحل اجراء ……….. ۲۱
۲- ۵ مثالها ……….. ۲۱
۲- ۶ نتایج …………. ۲۶

فصل سوم: آرایه های میکروفنی فوق جهتی
۳ ـ ۱ آرایه میکروفنی فوق جهتی …………. ۲۸
۳- ۲ ارزیابی شکل دهنده های پرتو ………….. ۲۹
۳ ـ ۲ ـ ۱ بهره آرایه …………… ۳۰
۳ ـ ۲ـ ۲ الگوی پرتو ……….. ۳۳
۳ ـ ۲ ـ۳ جهت وری ……………… ۳۴
۳ ـ ۲ ـ۴ نسبت جلو به عقب ……………….. ۳۵
۳ ـ ۲ ـ۵ بهره نویز سفید …………. ۳۵
۳ ـ ۳ طراحی شکل دهنده های پرتو فوق جهتی ………….. ۳۶
۳ـ۳ـ۱ شکل دهنده پرتو از نوع تأخیر- و- جمع ……… ۳۷
۳ ـ ۳ ـ ۲ طراحی برای نویز یکسانگرد کروی ………. ۳۷
۳ ـ ۳ ـ ۳ طراحی در حضور نویز یکسانگرد استوانهای ………… ۴۳

فصل چهارم: روش های پس فیلتر
۴- ۱ مفهوم پس فیلتر …………….. ۴۵
۴- ۲ فیلتر چند کاناله Wiener در باند های فرعی …………………. ۴۶
۴ـ۲ـ۱ استنتاج راه حل بهینه ………………. ۴۷
۴- ۲- ۲ فاکتور گیری از راه حل Wiener …….ا…………… ۴۹
۴ـ۳ الگوریتم های تخمین پس فیلتر …………. ۵۳
۴ـ۳ـ۱ تحلیل الگوریتم های پس فیلتر ……… ۵۵
۴ـ۳ـ۲ ویژگی الگوریتم های پس فیلتر ………….. ۵۸
۶۰ ۴ـ۳ـ۳ الگوریتم جدیدی برای پس فیلتر
۶۱ ۴ـ۴ ارزیابی عملکرد
۶۲ ۴ـ۴ـ۱ سیستم شبیه سازی
۶۳ ۴ـ۴ـ۲ اندازه های ذهنی
۴ـ۴ـ۳ نتایج شبیه سازی ……… ۶۶

فصل پنجم: توابع همبستگی مکانی برای میکروفنهای تفاضلی در میدانهای نویزی یکسانگر
۵- ۱ تابع همبستگی مکانی ………….. ۷۱
۵- ۲ حذف وفقی نویز …………… ۷۱
۵- ۳ همبستگی کروی یکسانگرد ……………….. ۷۶
۵- ۴ میدانهای یکسانگرد استوانهای: ………….. ۸۷
۵- ۵ نتیجه …………. ۹۳

فصل ششم: شکل دهی پایدار پرتو به صورت وفقی
۶- ۱ مقدمه ……………….. ۹۹
۶- ۲ شکل دهنده های وفقی پرتو …………… ۱۰۰
۶- ۳ مشکل پایداری در GJBF ……..ا…… ۱۰۳
۶- ۴ آرایه های میکروفنی با پایداری وفقی؛ راه حلی برای کاهش خطاهای بردار هدایتی ……… ۱۰۷
۱۰۷ ……………… LAF – LAF ساختار ۱ -۴ -۶
۱۰۹ ………….. CCAF – LAFساختار ۲ -۴ -۶
۱۱۱ …………… CCAF ـ NCAF ساختار ۳ -۴ -۶
۱۱۳ …….. AMC با یک CCAF-NCAF ساختار ۴ -۴ -۶
۶- ۵ ارزیابی نرمافزاری از آرایه میکروفنی وفقی پایدار …….. ۱۱۵
۶- ۵- ۱ محیط شبیه سازی شده بدون پژواک …………….. ۱۱۶
۶- ۵- ۲ محیط واخنشی ………………. ۱۱۹
۶- ۶ ارزیابی سخت افزاری آرایه میکروفنی وفقی پایدار ……………… ۱۲۳
۶- ۶- ۱ اجرا ………… ۱۲۳
۶- ۶- ۲ ارزیابی در یک محیط واقعی ……………….. ۱۲۳

فصل هفتم: فیلتر کردن بهینه مبتنی بر GSVD برای ارتقاء صدا در سیستم چندمیکروفنی
۷- ۱ مقدمه ……………. ۱۲۷
۷- ۲ روش فیلتر کردن بهینه مبتنی بر GSVD ……..ا……… ۱۲۹
۷- ۲- ۱ تئوری فیلتر بهینه ……………… ۱۳۱
۷- ۲- ۲ دسته عمومی تخمین زن ها ………………. ۱۳۵
۷- ۳ عملکرد فیلتر بهینه مبتنی بر GSVD …….ا…… ۱۳۶
۷- ۳- ۱ شبیه سازی محیط ………………… ۱۳۶
۷- ۳- ۲ الگوی جهتوری مکانی …………. ۱۳۷
۷- ۳- ۳ عملکرد کاهش نویز ……………. ۱۳۹
۷- ۴ کاهش پیچیدگی ……………………….. ۱۴۱
۷- ۴- ۱ روشهای جبر خطی برای محاسبه GSVD ……ا……. ۱۴۱
۷- ۴- ۲ الگوریتم های GSVD ارتقا یافته و بازگشتی ………….. ۱۴۳
۷- ۴- ۳ روشهای نمونهبرداری کاهش یافته ……………..۱۴۶
۷- ۴- ۴ شبیه سازیها ……………………….. ۱۴۶
۷- ۴- ۵ پیچیدگی محاسبات ……………………. ۱۴۷
۷- ۵ ترکیب با طبقه پس پردازش ANC ……ا…… ۱۴۷
۷- ۵- ۱ ایجاد منابع نویزی و گفتار ……………….. ۱۴۷
۷ـ۵ـ۲ عملکرد کاهش نویز در طبقه پس پردازش ANC …..ا…….. ۱۵۰
۷- ۵- ۳مقایسه با روشهای شکل دهی پرتو استاندارد …………… ۱۵۱
۷ـ۶ نتیجه …………… ۱۵۱

فصل هشتم: منطقه بندی پایدار در اتاقهای واخنشی
۸- ۱ منطقه بندی منبع ……………………. ۱۵۴
۸- ۲ راهبردهای منطقه بندی منبع ………… ۱۵۵
۸- ۲- ۱ منطقه بندهای مبتنی بر شکلدهنده های پرتو هدایت شده …………… ۱۵۶
۸- ۲- ۲ منطقه بندی های مبتنی بر تخمین طیفی با دقت تفکیک پذیری زیاد …………. ۱۵۸
۸- ۳- ۲ منطقه بندی های مبتنی بر TDOA ……….ا…….. ۱۵۹
۸- ۳ الگوریتم پایدار منطقه بندی ……….. ۱۶۴
۸- ۳- ۱ مدل پاسخ ضربه ………….. ۱۶۴
۸- ۳- ۲ GCC و تابع وزن دهی PHAT …ا………….. ۱۶۷
۸- ۳- ۳ منطقه بندی مبتنی بر TDOA به روش ML ……ا….. ۱۶۹
۸- ۳- ۴ منطقه بندی منبع مبتنی بر SRP ……..ا……… ۱۷۱
۱۷۳ …………….. SRP-PHAT الگوریتم ۵ -۳ -۸
۸- ۳ مقایسه تجربی …………… ۱۷۵

فصل نهم: شیوه منطقه بندی چند منبع
۹- ۱ منطقه بندی چند منبع ………………….. ۱۸۵
۹- ۲پیش زمینه ………… ۱۸۹
۹- ۲- ۱ مدل سیگنال آرایه ………………. ۱۸۹
۱۹۱ ……………. Incoherent روش ۲ -۲ -۹
۹- ۲- ۳ روش زیر فضای سیگنال (CSSM) Coherent ……..ا……. ۱۹۱
۹- ۲- ۴ تناسب زیر فضای وزن داده شده باند وسیع (WB-WSF) ..ا……. ۱۹۳
۹- ۳ پیامد چند مسیری Coherent در پردازش آرایه …………… ۱۹۴
۹- ۴مطالب کاربردی …………… ۱۹۵
۹- ۵ تخمین TDOA به روش پیشگویی خطی ROOT-MUSIC ………ا…… ۱۹۶
۹- ۵- ۱ پیش سفید سازی سیگنال ………….. ۱۹۷
۹- ۵- ۲ مدل تقریبی برای چند منبع در محیطهای واخنشی ………………… ۲۰۰
۹- ۵- ۳ تخمین پایدار TDOA از طریق ROOT-MUSIC ……..ا…….. ۲۰۲
۹- ۵- ۴ تخمین تعداد و انعکاسات مربوطه …………….. ۲۰۵
۹- ۵- ۵ دسته بندی منبع ……………….. ۲۰۷
۹- ۵- ۶ نتایج تجربی ………………….. ۲۰۸

فصل دهم: پردازش مشترک سیگنال صدا – تصویر به منظور منطقهبندی و تعقیب شیء
۱۰- ۱ پردازش مشترک سیگنال صدا وتصویر …………. ۲۱۳
۱۰- ۱- ۱ منطقهبندی آکوستیکی شیء …………….. ۲۱۳
۱۰- ۱- ۲ منطقهبندی شیء بصورت تصویری ………….. ۲۱۴
۱۰- ۱- ۳ منطقه بندی شیء از طریق حسگرهای صوتی و تصویری …….. ۲۱۵
۱۰- ۲ تخمین حالت برگشتی ……………… ۲۱۶
۱۰- ۲- ۱ فیلتر کالمن خطی …………… ۲۱۶
۱۰- ۲- ۲ فیلتر کالمن بسط یافته با توجه به اندازهگیری غیر خطی …………… ۲۲۴
۲۲۶ ……………….. Decentralized فیلتر کالمن ۳ -۲ -۱۰
۱۰- ۳ اجرا …………………….. ۲۳۶
۱۰- ۳- ۱ توصیف سیستم ……………… ۲۳۶
۱۰- ۳- ۲ نتایج ……………….. ۲۳۸
۱۰- ۴ بحث و نتیجه گیری …………… ۲۴۰

فصل یازدهم: کاربردهای آرایههای میکروفنی
۱۱- ۱ کاربرد آرایه های میکروفنی …………………. ۲۴۴
۱۱- ۲ آرایه های میکروفنی در وسایل کمک شنیداری …………………… ۲۴۴
۱۱- ۳ آرایه میکروفنی کوچک با پس فیلتر برای کاهش نویز و پژواک آکوستیکی ………….. ۲۴۵
۱۱- ۴ حذف پژواک آکوستیکی با استفاده از شکل دهنده ی پرتو در آرایه های میکروفنی ………. ۲۴۶
۱۱- ۵ بکارگیری آرایه های میکروفنی وفقی وبهینه برای گفتار درون اتومبیل ………… ۲۴۷
۱۱- ۶ درک گفتار با آرایه میکروفنی …………… ۲۴۷
۱۱- ۷ جدا سازی کور سیگنال ((BSSآکوستیکی که توسط آرایه ی میکروفنی ضبط شده است …… ۲۴۸

فصل دوازدهم: نتیجه گیری
۱۲- ۱ نتیجه گیری ……………….. ۲۵۱
۱۲- ۲ پیشنهادات ………………… ۲۵۱

پیوست الف) …………. ۲۵۳
پیوست ب) ………………. ۲۵۵

پیوست ج) ……………. ۲۵۷

مراجع
۲۶۰ ……………. ABSTRACT

چکیده:
مطالعه و استفاده از آرایـه هـای میکروفنـی از حـدود ۲۰ سـال پـیش شـروع شـده اسـت . در پرتـوپیشرفتهای تحقیقاتی و تجربیات انجام شده تا امروز این حوزه به جـائی رسـیده اسـت کـه فنـاوریمبتنی بر آرایه قابلیت بکارگیری سریع در بعضی از سیستم های فعلی را دارد و قدرت ذاتی فراوانـیبرای بهبود محصولات موجود و تولید وسائل آنرا داراست .
این متن در دو بخش تنظیم شده است در بخش اول تاکید براستفاده از آرایه های میکروفنـی بـرایبهبود گفتار بیان شده و در بخش دوم منطقه بندی منبع عنوان میشود.
فصل ۱ طرح آرایه ای را توضیح می دهد که پاسخ مکانی آن دریک پهنای باند وسیع تقریبـاً تغییـرچندانی نمی کند. چنین طرحی این اطمینان را بوجود می آورد که فیلتر نمودن مکانی کـه توسـطآرایه شکل میگیرد در تمام پهنای باند سیگنال گفتار یکنواخت است . مشـکل عمـده بـا بسـیاری ازطرحهای آرایه ای آنستکه آرایه فیزیکی خیلی بزرگی برای داشتن دقت تفکیک پـذیری منطقـی درحوزه مکان نیاز دارند.
مخصوصاً در فرکانسهای پائین این شکل را در فصل ۲ بررسی کرده ایم که مروری بر آرایه های فوق جهتی است . این آرایه ها چنان طراحی شده اند که جهت وری مکانی خیلـی بزرگتـری نسـبت بـهشکل دهنده پرتو از نوع تأخیر و جمع تولید کنند.
فصل ۳ استفاده از فیلتر حذف کننده نویز تک کاناله را در خروجـی آرایـه میکروفنـی توضـیح مـیدهد. طرح چنین پس – فیلتری معمولاً نیاز به اطلاعاتی درباره همبستگی نویز بین میکـروفن هـایمختلف دارد .
توابع همبستگی مکانی برای میکروفن های جهتـی مختلـف در فصـل ۴ بررسـی شـده اسـت ،کـهاستفاده از این توابع را در کاربردهای حذف وفقی نویز شرح میدهد.
فصل ۵ روشهای وفقی آرایه های میکروفنی را شرح می دهد که تمرکز بر الگوریتم هایی دارند کـهپایدارند و در محیطهای واقعی خوب عمل می کنند.
فصل ۶ الگوریتم های فیلتر کردن مکانی بهینه را براساس تجزیه عام مقدار تکین توضیح مـی دهـد.این روشها نیازمند محاسبات زیادی هستند ¸لذا این فصل روشهایی را ارائه می کنـد کـه پیچیـدگیمحاسباتی را کاهش می دهند و لذا اجازه بکارگیری آنی را میدهند .
فصل ۷ روشهای مختلف را که بطور دقیقی منطقـه بنـدی را در محـیط آکوسـتیکی خاصـی نشـانمی دهد ، ارائه می کند . تأکید بر دقت در شرایط بد می باشد که با روش مناسبی با جزئیـات کامـلآمده است . فصل ۸ این مسئله را به حالتی که چند منبع فعال وجود داشته باشد بسـط مـی دهـد .زمانیکه محیط واقعی را در نظر بگیریم ¸این مطلب بدلیل وجـود چنـدین گوینـده پیچیـده تـر نیـزمی شود.
فصل ۹ سناریوی منطق بندی منبع را بصورت جامع تری بیان می دارد تا اطلاعات حاصـل شـده ازحسگر غیر آکوستیکی را نیز به آن اضافه کند . در این حالت هر دو سیگنالهای صدا و تصـویر بطـورموثری ترکیب می شوند تا حرکت گوینده را دنبال کنند.
در فصل پایانی بعضی از کاربردهای خاص فن آوری آرایه میکروفنی که امروزه بکـار گرفتـه میشـود بیان شده است.

مقدمه:
مسئله بهبود سیگنال گفتار دریافت شـده توسـط آرایـه میکروفنـی تمرکـز دارد. بـرای کاربردهـایمختلف ، شامل تعامل انسان – کامپیوتر و تلفن دست آزاد است که هدف آنها ارائـه قابلیـت حرکـتاستفاده کنندگان بدون هیچ قید و بندی در محـیط هـای مختلـف اسـت بطوریکـه کیفیـت بـالایســیگنال گفتــار ثابــت بــاقی بمانــد و پایــداری در برابــر نــویز زمینــه ¸منــابع تــداخلی و اثــراتواخنشی((reverberation وجود داشته باشد. استفاده از آرایـه هـای میکروفنـی فرصـت اسـتفادهکردن از این حقیقت را که منبع سیگنال گفتار اصلی و منابع نویزی از لحاظ فیزیکی در فضا از هـمجدا هستند بما می دهد. روشهای متداول در پردازش آرایه معمـولاً بـرای کاربردهـایی نظیـر رادار وسونار بوجود آمده اند و ابتدا نیز در آرایه های میکروفنی بمنظور حل مشکلات دریافت گفتار دسـتآزاد بکار گرفته شدند . اما محیطی که آرایه میکروفنی در آن بکار گرفته میشـود بسـیار متفـاوت ازکاربردهای متداول آرایه هاست . نخست آنکه ، سیگنال گفتار اصلی دارای پهنای بانـد نسـبتاً خیلـیوسیع حول فرکانس مرکزی آن است و باعث می شـود کـه روشـهای بانـد باریـک متـداول کـارآیینداشته باشد ، ثانیاً تداخل چند مسیری قوی که از واخنش اتاق ایجاد می شود باید در نظـر گرفتـهشود . نهایتاً ممکن است منبع سیگنال گفتار اصلی و سـیگنالهای نـویزی نسـبت بـه آرایـه نزدیـکباشند به این معنی که فرض میدان – دور دیگر صحیح نباشد. این تفاوتها (درمیان سایرین ) به این معنی است که روشهای آرایه ای جدید باید برای کاربردهای آرایه میکروفنی فراهم آیند.
قابلیت منطقه بندی و جستجوی یک یا چند منبـع گفتـار نیـازی ضـروری در سیسـتم هـای آرایـهمیکروفنی است . برای کاربردهای بهبود گفتار ¸دقت ثابتی بر روی گوینده اولیه ¸مثل اطلاعـات هـرگوینده متداخل یا منابع نویزی همبسته برای هدایت مـوثر آرایـه لا زم اسـت و باعـث بهبـود منبـعمفروض می شود در حالیکه در همان زمان بنظر می آید تضعیف عملـی نـامطلوب باشـد . اطلاعـاتمکانی بعنوان راهنمائی برای تمایز هر یک از گویندگان در حالت سناریوی چند منبعی قابل استفاده است . با این اطلاعات موجود ، تمرکز خودکار بر روی منبع و تعقیب آن براساس یک پایه گسـترشیافته امکان پذیر است . اخیراً ابراز علاقه خاصی در این زمینه دیده میشود مثل تخمین های مکـانگوینده برای نشانه روی یک دوربین یا دسته ای از دوربین ها دریک سیسـتم کنفـرانس ویـدیوئی ،براین اساس ، اطلاعات خودکار منطقه دیگر نیاز به یک انسان یا تعدادی از متصدیان دوربین نـدارد . چندین محصول تجاری از فناوری آرایه میکروفنی در محیطهائی نظیر اتاق کوچک استفاده میشـوند تا یک دوربین روبوتیک را هدایت کنند و قالب فعال گوینده راداشته باشند

نتیجه گیری
مشکل دهی پرتو در آرایه های میکروفنی برای ارتباط انسان با انسان و انسان با ماشین یک راهحل موثر و امکان پذیر می باشد. و آرایه های میکروفنی در حل مسائل پیچیده ارتباطات دست آزاد نقش حیلتی دارند.
که بزرگترین مسئله در این فناوری حصول ( نسبت سیکنال به نویز) بالاست. که در ترکیب خطی میکروفونها این نیست معادل تعداد عناصر میکروفن موجود آرایه می باشد – می باشد که این بهره معمولا در کاربردهایی علمی قابل تحقق نمی باشد و با تلاش برای دستیابی به بالاتر ادامه دارد که البته یک راه حل دیگر برای دستیابی به کیفیت بهتر استفاده از وسایل ارتباطی آکوسیتکی با کیفیتی بهتر می باشد.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط