Отправлено ВН 29 сентября 2002 г. 16:57 В ответ на: Задался таким вопросом: какие алгоритмы существуют, чтобы системой пространственно-распределенных микрофонов фильтровать звуки по расположению их источников... отправлено Firer 28 сентября 2002 г. 19:53

Наверное частично повторю сказанное Алексеем Владимировым. Но все же.
Для начала литература по ФАР, если еще не смотрели. ФАР обычно предполагает эквидистантное расположение антенных элементов (микрофонов). У Вас возможно не так, но принцип останется. ФАР как правило предполагает, что источник сигнала (звука) в дальней зоне, отсюда плоская волна на антенне и фазировка. При этом не учитывается расстояние до источника и фазировка сводится к компенсации разности хода на элементах антенны. Компенсация может производиться как во временной области (задержки), так и в частотной, умножением спектра на фазовые множители exp(j*w*dt). dt - задержка. Т.е. в результате выделяются направления на источники. В случае квазимонохр. сигналов
компенсация разности хода м.б. выполнена умножением сигнала на фазовый множитель во временной области. В этом случае и при эквидистантности ант. элементов для ускорения часто применяют Фурье по антенне. Получая за одно Фурье все направления. При немонохр. сигналах и эквидист. антенн - двумерное Фурье, и по времени и по пространству (антенне).
У Вас возможно источник сигнала вовсе не в дальней зоне. И Вам придется делать не фазировку, а фокусировку. Т.е. учитывать форму фронта волны. Например монохр. волну от точечного источника с круговой диаграммой на расстоянии R от него можно записать в виде:
exp(j*(W0*t+K0*R))/R. Не уверен, правда, что для звуковых волн в знаменателе будет R, а не какая-нибудь степень от него. Скомпенсировать нужно как фазовый набег K0*R, так и затухание при распространении. Фазовый набег либо задержкой, либо умножением спектра на фаз. множители. Затухание - ампл. множители.
В компенсации надо бы учитывать характеристики аналоговых цепей, или наоборот, сделать идентичными аналоговые цепи после каждого ант. элемента. Ну и диаграммы микрофонов тоже бы надо учесть. Впрочем все от требований зависит.
Скомпенсированные таким образом сигналы суммируются по антенным элементам. Суммарный сигнал в идеале соответствовал бы сигналу из одной точки пространства. Реально это будет область. По многим причинам - и сигнал немонохр. и антенна конечных размеров и т.д. Называют эту область фокальным пятном обычно.
Технологию подавления мешающих сигналов, таким образом, можно было бы
"на пальцах" представить сл. образом. Фокусировкой просматриваются точки пространства, выбираются те, из которых есть мешающие сигналы.
Или фазировкой - направления. Далее возможны варианты. Либо, используя информацию о координатах точек с мешающими сигналами (или направлений), попытаться ввести дополнительные ампл. - фазовые множители для сигналов с ант. элементов, так чтобы задавить мешающий сигнал. Здесь есть некоторая аналогия с КИХ фильтрами. Если все коэфф. КИХ фильтра=константе, например 1, то его ЧХ имеет вид
sin(x)/x. Однако, если к-ты разные, то ЧХ будет другой. Она м.б. уже, шире, могут появиться дополн. нули и т.д. В случае с антеннами вместо ЧХ диаграмма направленности. Кол-во антенных элементов - кол-во к-тов КИХ фильтра, а ампл.-фазовые множители - вид этих коэффициентов.
Либо, опять же используя информацию о точках (направлениях) и адаптивную фильтрацию, попытаться сгенерировать компенсирующий сигнал, подмешивая его к сигналам с микрофонов. Ну и т.д.
А скорректированные сигналы микрофонов использовать для фокусировки (фазировки) на полезные сигналы.
В общем задача довольно сложная. А учитывая малое число микрофонов и вовсе не подарок.
Кроме ФАР не помешает адаптивная фильтрация.
Кроме того, учитывая малое число микрофонов, могут оказаться полезными "новые" методы спектрального оценивания (обычно так называют). Т.е. не Фурье. Их довольно много. В литературе по ним можно найти и применения к пространственной обработке.
Вообще очень много общего в методах и временной и пространственной
обработки.
Обзор этих новых методов есть, например, в ТИИЭР за, по моему, 1982г. Это тематический выпуск. Название, если не изменяет память, "Cпектральное оценивание". Кроме того есть книжка мировская, автор Марпл. Название точно не помню, но тоже связано со спектральным оцениванием. И то и другое у меня дома. Если нужно могу завтра точно написать.
Возможно все написанное Вам известно, в таком случае извините.

• Пожалуйста, литературу (автор, название) уточните, если не сложно! Мою почту я указал. — Firer   (29.09.2002 23:07, 17 байт)
• Ответ: Спасибо, очень важная информация! Скоро буду эксперименты начинать! — Firer   (29.09.2002 22:48, пустое)