51单片机声音定位系统设计+程序+电路图(3)

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信号的处理方法的优化与发展可以提高语音的识别效率。随着科学技术的进一步发展，尤其是现代控制理论的进一步成熟，很多经典

控制无法解决的问题在现代控制方面能够得到很好的解决。近年来随着模式识别、智能控制等方面的技术日趋成熟，声音定位系统在将来的发展中也大有可为，将会推动相关智能化、信息化时代的发展。

1.2 国内外现状

在实际使用方面，国外对于声音定位系统技术的研究起步较早，早在第一次世界大战中相应的技术就得到了初步应用，现如今其相应的技术在军用和民用两个方面都得到了广泛的应用。在军事方面，采用声源探测技术对目标进行精确打击的智能地雷早在20世纪80年代就已经得到了应用，现如今声音定位技术还运用于炮位侦察、飞行器探测等方面。在民用方面，视频监控、视频会议、无人驾驶汽车等很多新兴产业方面都采用了用了声音定位技术。

国内方面，研究的总体水平较西方国家还有较大差距。随着改革开放的展开，中国的科研人员逐渐意识到对声音研究的重要性，特别是在上世纪90年代，国内的相关高校与科研机构在863计划等项目的支持下，也着力于开展对声音技术的研究工作，并取得了较高的研究成果。军用方面，工程兵学院依托于国家高新技术863计划的支持，通过对智能识别和目标精确定位的研究，取得了智能地雷武器的关键性突破，并成功研制出国内首台智能系统野外试验样机[4]。民用方面，我国的声音定位技术主要应用于故障检测、性能评估、汽车发动机的开发与维护、工业现场的噪声检测等方面。

在算法研究方面，国外起步较早，且已经研究出了较成熟的算法理论体系。非自主式导航中的被动声音定位算法在国外已经形成了四种体系：可控波束形成定位法、高分辨率谱估计定位法、基于声压幅度比定位法及基于时延估计定位法

[4]。本设计采用的是基于时延估计定位法，在被动声音定位系统的研究当中，通

过对采集到的声音信号的时间差来判断时延。尽管随着现如今理论与技术的进一步发展，人们在声音领域的研究取得了一些成就，但是不可否认的是在声音领域的研究还有很长的路要走，如今对声音系统的研究仍具有较高的意义。

西方国家因为起步较早，且在这一领域研究的投入很大，所以他们对算法的研究较深入，而我国对算法的研究却较落后。虽然近些年不少研究所与高校在这一方面做了大量对于声音定位技术的研究工作，众多的专家学者也逐渐将目光移向声音技术的领域，但他们的目光是仅仅局限于某一方面而非全方位的研究，且大量的研究方向均为对声音信号处理的角度进行研究，对应用于较高水平的智能控制方向的研究还不够深入。

本论文主要是借鉴之前研究成果，通过比较声音到达采集系统的时间差来确定速度和方向，并结合一些新的理论与方法，将一些已经成熟的技术运用到设计当中。

1.3 本论文的主要工作

本设计通过采用声音采集系统进行声音信号的采集，再利用声音到达采集系统的时间差来确定声源的运动方向与速度，信号通过无线通讯方式的传输从而最终到达原先指定的预到达声源位置的闭环系统控制。通过分析完成移动声源的制作、声音采集系统的制作和声源的无线控制等模块的软硬件制作，实现单片机硬件与软件有效结合，形成一套具有良好性能，快、稳、准兼备的声音控制小车自动定位系统的设计。该设计实现方法主要包括以下几步：文献综述