声音识别与定位系统的设计与实现技术分析.ppt

二、主要内容 从机软件流程图 4 系统软件设计 从机初始化完成之后就等待检测主机发送的控制信号，当检测到主机的控制信号，若为模式一，则控制声响模块发射指定频率（500Hz）的声音信号；若为模式二，则根据主机的指令控制步进电机达到指定的位置坐标。 二、主要内容 4 系统软件设计 声音定位算法 本设计在声音定位算法上采用归一化正方形的算法。如图有四个声音接收模块安装在贴有坐标纸的木板的四个角上。由数学关系可知声源位置（x，y）可由下式算出： 归一化正方形 二、主要内容 1 绪论 2 系统方案设计与论证 3 系统硬件设计 4 系统软件设计 5 测试环境与方法 * 2014年湖北理工学院毕业设计 声音识别与定位系统的设计与实现 姓名：谭洪 学号：201040220243 专业：电气工程及其自动化 指导老师：邓彬伟副教授 Contents 一、研究概述 二、主要内容 三、研究成果 四、总 结 一、研究概述 研究背景和意义：声音是人类传递和 获取的信息中非常重要的一种信息，人们经常借助听觉来判定发音物体的位置。声音识别和定位技术在声控机器人、视频会议、目标定位和助听装置、语音识别和说话人识别等领域有重要的应用。 一、研究概述 声控机器人 助听装置 语音识别 目标定位 声音识别和定位 一、研究概述 研究内容和目标：声源定位技术研究涉及声学、信号检测、电子学、数字信号处理、软件设计等诸多技术领域。本设计的系统需要准确地获取指定的声音，排除噪声的干扰，以准确判断出声源的位置。 Others 数字信号处理 软件设计 电子学 声学 信号检测 声源 定位 技术 一、研究概述 一、研究概述 研究的重难点： 重点：得到稳定的抗干扰能力强的误差 信号。（多径效应 、噪声干扰 ） 难点：准确判断可移动声源的位置和控 制可移动声源的运动。 一、研究概述 多径效应 噪声干扰 声源定位 声音会通过空气和各种障碍物反射、衍射到达接收器，则接收器接收到的是声音的混合信号。 二、主要内容 1 绪论 2 系统方案设计与论证 3 系统硬件设计 4 系统软件设计 5 测试环境与方法 二、主要内容 1 绪论 绪论部分阐述了课题研究的背景和意义，在分析课题研究的背景和国内外研究现状的基础上，阐明了对声音识别和定位技术的研究的重要意义。明确提出了研究的内容和要达到的目标，并阐明了本设计研究的重难点。 二、主要内容 1 绪论 2 系统方案设计与论证 3 系统硬件设计 4 系统软件设计 5 测试环境与方法 二、主要内容 可移动声源定位示意图 如图，S为可移动声源， A、B、C和D为声音接收器。声音接收器能识别固定频率的声音信号并将声音从声音信号传给单片机，单片机根据声音接收器的声音信号计算出可移动声源的位置。 2 系统方案设计与论证 二、主要内容 系统总体框图 2 系统方案设计与论证 二、主要内容 方案一：把接收器A、B和C接收到声源的声音信号的强弱分别转换成它们与声源之间的距离，从而判断声源的位置。 方案二：根据接收器A、B和C接收到声音信号的时间差来判断声源的位置。 方案分析：通过实验发现方案一中声音的强弱受到外界的干扰很强烈，所以检测到的声音信号不定，而用测量时间差的方法检测则相对精确，所以本系统采用第二个方案。 2 系统方案设计与论证 二、主要内容 根据方案论证确定各模块所用器件如下： 控制器：MSP430F149. 声音接收模块：咪头、TL082CM、ADOP07. 无线通信模块：CC2500无线收发模块. 液晶显示模块：LCD12864. 电源模块：7812、7805、7905、LM317、锂电池. 音频信号产生模块：蜂鸣器、三极管. 电机模块：42BYG250-48步进电机. 电机驱动模块：THB6128步进电机细分驱动模块. 2 系统方案设计与论证 二、主要内容 1 绪论 2 系统方案设计与论证 3 系统硬件设计 4 系统软件设计 5 测试环境与方法 二、主要内容 3 系统硬件设计 3.1控制器模块 MSP430系列单片机是16位超低功耗、具有精简指令集的混合信号处理器。其具有处理能力强、运算速度快、超低功耗、片内资源丰富、方便高效的开发环境和成本低等优点。 二、主要内容 3.2音频信号接收模块 音频接受、放大选频电路 3 系统硬件设计 二、主要内容 3.2音频信号接收模块 信号二级放大、比较电路 3 系统硬件设计 二、主要内容 3.3无线通信模块 单片机与CC2500进行无线通信，同时完成对传感器数据的采样和对外部控制信号的输出。 3 系统硬件设计 二、主要内容 3.4液晶显示模块 ST7920系列产品硬件特性如下： （1）可选串行接口操作或者