基于广义互相关的双麦克风阵列DOA估计方法研究(2)
1.2 声源定位技术的研究背景 声源定位技术最先产生于第一次世界大战，由于当时雷达技术还没有出现，探测技术只能最直观地使用被动技术，即对声波的处理来实现。当时人们根据火炮发出的声音来测定火炮的位置，并探测火炮发射征地的所在方位。在二次世界大战中，声源定位技术得到了迅猛的发展，并在朝鲜战争中也被广泛使用来侦测火炮位置。 后来由于雷达、红外、激光技术的兴起，声源定位技术一度被忽略。随着现代科技的发展，雷达技术面临着电子干扰、反辐射导弹、低空突防和隐身技术这四大威胁，越来越容易遭受攻击，而声源定位技术以其自身不同于以上技术的特点重新获得人们的重视。但是声源定位技术作为一种传统的探测侦察手段文献综述，也不断采用新的技术，提高其性能，以满足现代应用对系统响应效率、系统灵敏度、系统精度的要求。声源定位技术的主要特点是：（1）没有通视条件的限制。可见光、激光和无线电侦察器材需要满足通视目标的条件。在侦察器材和目标之间不能有遮蔽物阻挡光线，信号，电波等的传播，而声源定位系统可以侦察遮蔽物（如山、树林等）后面的声源。由于声波的波长较大，衍射现象更为明显。 （2）隐蔽性强，不受电子干扰。声测系统不受电磁波干扰也不会被无线电测向及定位，工作隐蔽性较强。 （3）不受能见度和视线的限制。其他侦察器材受环境气候影响较大，在恶劣气候条件下工作时性能下降，甚至无法工作。声测系统可以在夜间、阴天、雾天和下雪天工作，具有能够全天候、无人值守工作的特点。 1.3 声源定位技术的发展现状 随着科学技术的快速发展，计算机极其应用技术得到了迅猛的发展，并且也促进了声信号目标识别检测技术向前发展。现代数字信号处理，模糊技术，人工神经网络，微电子技术，红外技术，光纤技术与人工智能，自适应信号处理技术，阵列技术及其他各种相关技术的出现， 在声信号目标识别检测技术的进步发展中发挥了举足轻重的作用。
1.3.1 声源定位技术的应用 在当今科技世界中，由于声源定位技术的优势，其已经逐渐被广泛应用于民用与军事中。 迄今为止，美国、俄罗斯、英国、日本以色列、瑞典等国家装备了声测系统。并且在 80 年代出现了瑞典索拉斯-6(SORAS-6)声测系统和以色列的 SAR-2 声测站为代表的新一代声测系统，并且部分已装备部队。在军事应用中，声测技术主要用于两个方面，一是用来为直升机报警或探测飞机，二是用于侦察炮点。79年代初，以色列声测试验时，即在 35~45km 距离上探测到 F-4 鬼怪式飞机群。在一个传感器的位置上得出了飞机的发动机的数量和类型、大概飞行速度、飞行方向等数据。目前更多应用与直升机的探测方面。 具有代表的系统有英国 Ferranti公司的Picket 直升机报警系统和Swetron 公司的 Helisearch 直升机声测系统。而美国 ISC 技术公司的 PALS 被动声测定位系统与瑞典 SATT 通信公司的 SORAS－6声测系统则是当前火炮侦察技术的先进代表。声测技术还可被用于制造新型地雷，譬如反直升机和反坦克雷。当目标进入杀伤区域时，地雷即被声波引爆，由于地雷是被动式，故探测地雷的难度就增加了。国外声测防低空飞行目标武器正朝着高智能化，高准确性，高威力，低功耗性发展。 在民用领域中，声源定位技术也被广泛应用。基于麦克风阵列的声源定位技术在视频会议、声音检测及语音增强等领域有重要价值。又譬如，在工业材料的声发射检测中，被检测物在受外力或内力作用产生变形或断裂会产生应变能，并且以弹性波的形式发出，声探测技术则对次弹性波加以检测分析处理，从而检测潜在缺陷与缺陷。声测技术还可用来进行生物识别，对目标群体进行实时检测，由于是被动声测方式，所以在阵列规模合理的情况下，将大大降低人工成本，时间成本，并且提高效率。此项技术更会在未来智能生活的构建中发挥重要作用。