| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 声源定位系统的国内外发展现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 国外发展现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 国内发展现状 | 第13-14页 |
| 1.3 基于麦克风阵列的声源定位算法 | 第14-16页 |
| 1.4 基于FPGA实现声源定位的优势与难点 | 第16-18页 |
| 1.5 本文的主要研究内容与结构 | 第18-20页 |
| 第2章 声源定位原理及算法介绍 | 第20-36页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 麦克风阵列几何模型 | 第20-24页 |
| 2.2.1 麦克风介绍 | 第20-21页 |
| 2.2.2 麦克风阵列模型及其设计难点 | 第21-24页 |
| 2.2.3 近场和远场模型介绍 | 第24页 |
| 2.3 基于到达时间差的定位原理 | 第24-31页 |
| 2.3.1 延时估计 | 第24-27页 |
| 2.3.2 定位估计 | 第27-31页 |
| 2.4 声源定位算法MATLAB仿真 | 第31-35页 |
| 2.4.1 TDOA算法MATLAB仿真 | 第31-32页 |
| 2.4.2 MUSIC算法MATLAB仿真 | 第32-34页 |
| 2.4.3 仿真结果比较 | 第34-35页 |
| 2.5 本章小结 | 第35-36页 |
| 第3章 基于FPGA的声源定位系统硬件设计 | 第36-49页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 总体方案设计 | 第36-37页 |
| 3.3 麦克风阵列设计 | 第37-39页 |
| 3.3.1 麦克风类型选择 | 第37-38页 |
| 3.3.2 麦克风阵列结构 | 第38页 |
| 3.3.3 麦克风阵元间距 | 第38-39页 |
| 3.4 FPGA核心板介绍 | 第39-41页 |
| 3.4.1 主控芯片的选取 | 第39-40页 |
| 3.4.2 核心板功能介绍 | 第40-41页 |
| 3.5 外设电路设计 | 第41-46页 |
| 3.5.1 信号调理模块设计 | 第41-42页 |
| 3.5.2 电源供电模块设计 | 第42-43页 |
| 3.5.3 AD7606模块设计 | 第43-45页 |
| 3.5.4 SD卡存储模块设计 | 第45-46页 |
| 3.6 系统硬件设计注意事项及功耗估计 | 第46-48页 |
| 3.6.1 系统硬件设计注意事项 | 第46-47页 |
| 3.6.2 系统硬件功耗估计 | 第47-48页 |
| 3.7 本章小结 | 第48-49页 |
| 第4章 基于FPGA的声源定位系统软件设计 | 第49-63页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 软件总体设计方案 | 第49-51页 |
| 4.2.1 总体方案设计 | 第49-50页 |
| 4.2.2 软件开发环境介绍 | 第50-51页 |
| 4.3 硬件电路控制程序设计与仿真 | 第51-54页 |
| 4.3.1 顶层控制模块程序设计 | 第51页 |
| 4.3.2 AD7606控制模块程序设计 | 第51-53页 |
| 4.3.3 SD卡存储模块程序设计 | 第53-54页 |
| 4.3.4 显示模块程序设计 | 第54页 |
| 4.4 定位算法程序设计与仿真 | 第54-62页 |
| 4.4.1 FFT运算模块程序设计 | 第55-56页 |
| 4.4.2 互功率谱模块程序设计 | 第56-58页 |
| 4.4.3 频域加权模块程序设计 | 第58页 |
| 4.4.4 IFFT模块程序设计 | 第58-59页 |
| 4.4.5 峰值检测模块程序设计 | 第59-60页 |
| 4.4.6 CORDIC算法模块程序设计 | 第60-62页 |
| 4.5 本章小结 | 第62-63页 |
| 第5章 系统测试及其实验 | 第63-76页 |
| 5.1 引言 | 第63页 |
| 5.2 系统硬件性能分析 | 第63-66页 |
| 5.2.1 麦克风采样电路同步性及精度分析 | 第63-64页 |
| 5.2.2 系统资源消耗量分析 | 第64-65页 |
| 5.2.3 数据转换结果精度分析 | 第65-66页 |
| 5.3 定位结果评价方法 | 第66-67页 |
| 5.4 线性麦克风阵列定位Modelsim仿真分析 | 第67-70页 |
| 5.4.1 远场模型定位Modelsim仿真分析 | 第67-68页 |
| 5.4.2 近场模型定位Modelsim仿真分析 | 第68-70页 |
| 5.5 定位实验结果分析 | 第70-75页 |
| 5.5.1 实验平台的搭建 | 第70-71页 |
| 5.5.2 不同角度和距离下定位结果分析 | 第71-72页 |
| 5.5.3 不同阵元间距下定位结果分析 | 第72-73页 |
| 5.5.4 系统误差分析 | 第73-75页 |
| 5.6 本章小结 | 第75-76页 |
| 结论 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-83页 |
| 致谢 | 第83页 |