項(xiàng)目背景及可行性分析

　　項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目的主要內(nèi)容及目前的進(jìn)展情況

　　項(xiàng)目主要內(nèi)容：聲音分離的研究在聲音通信、聲學(xué)目標(biāo)檢測(cè)等方面都有著重要的理論和實(shí)用價(jià)值;聲源分離技術(shù)在機(jī)器聽覺、安保監(jiān)控、軍事等領(lǐng)域具有特別的應(yīng)用。目前，嘈雜背景下，單聲源定位與增強(qiáng)，已有所應(yīng)用;但多聲源情景下的定位與分離，由于算法和硬件復(fù)雜，還很少走向應(yīng)用。本項(xiàng)目通過構(gòu)建麥克風(fēng)陣列信號(hào)采集硬件，實(shí)現(xiàn)FPGA聲音分離算法，以完成兩個(gè)或兩個(gè)以上聲源的三維定位和分離，利用FPGA的并行性，以達(dá)到實(shí)時(shí)性的目標(biāo)。項(xiàng)目難點(diǎn)在于，制作信號(hào)采集及處理板，篩選有效且易于實(shí)現(xiàn)的數(shù)字信號(hào)算法并實(shí)現(xiàn)。

　　二、項(xiàng)目實(shí)施方案

　　多聲源定位與分離系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)分為三部分：聲音信號(hào)模擬前端、數(shù)據(jù)采集母板、數(shù)字信號(hào)處理核心，如圖1所示。

　　圖1 系統(tǒng)硬件框圖

　　前端放大采用高頻低噪放大器NE5532，模數(shù)轉(zhuǎn)換器使用可以6通道64KHz同步采樣的AD73360。為便于擴(kuò)展和調(diào)試，數(shù)據(jù)采集板與信號(hào)處理板之間以USB連接，數(shù)據(jù)在3MByte以上。其中，緩存用于數(shù)據(jù)中間結(jié)果暫存，SD卡用于長期保存音頻數(shù)據(jù)，人機(jī)交互設(shè)備包括按鍵、LCD等。

　　數(shù)字信號(hào)處理是本項(xiàng)目的核心，按功能模塊劃分，包括前端修正、相關(guān)性分析、坐標(biāo)求解、聲源分離等，如圖2所示。

　　圖2 系統(tǒng)功能模塊框圖

　　數(shù)據(jù)信號(hào)處理算法為本項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)，需反復(fù)試驗(yàn)論證才能確定。