国网江西省电力有限公司建设分公司;国网江西省电力有限公司唐玮获国家专利权
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龙图腾网获悉国网江西省电力有限公司建设分公司;国网江西省电力有限公司申请的专利基于多频分离与牛顿优化反卷积的声源定位方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN121325102B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511883389.3,技术领域涉及:G01S5/18;该发明授权基于多频分离与牛顿优化反卷积的声源定位方法是由唐玮;胡强;许志勇;胡京;杨玎;赵兆;胡国飞;钟建军;刘力铭;付唐强;卢雨欣;丁港野设计研发完成,并于2025-12-15向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于多频分离与牛顿优化反卷积的声源定位方法在说明书摘要公布了:本发明公开了基于多频分离与牛顿优化反卷积的声源定位方法,涉及阵列声学信号处理技术领域,用于解决弱声源与多声源难以识别问题的问题;本发明通过多通道频域分析提取主导频率,结合近场传播模型与导向向量构建互谱矩阵,执行延迟求和波束形成获取声源初步分布,随后将分布视为卷积结果,引入极大似然模型,采用粗估计与牛顿法精优化的双阶段反卷积策略,实现声源位置与幅值的亚网格级解析,最终融合各频率结果,并以二维高斯核平滑输出连续声源图像,显著提升了多声源定位的分辨率与实时性,适用于复杂声场下的高精度声学成像。
本发明授权基于多频分离与牛顿优化反卷积的声源定位方法在权利要求书中公布了:1.基于多频分离与牛顿优化反卷积的声源定位方法,其特征在于:具体步骤包括: 设定声速,配置麦克风阵列几何结构和阵元数量,设定采样率及帧长,确定逐帧采集参数; 在成像平面上设置扫描范围,按粗网格步长生成二维网格点集作为候选声源位置; 对各通道帧信号加汉宁窗并作快速傅里叶变换,取幅度谱,进行非相干累加并转换为分贝尺度,按绝对门限搜索谱峰,得到主导频率集合; 对主导频率和网格点,根据近场球面传播模型计算各阵元到网格点的传播参数生成导向向量,基于多帧频域数据构建互谱矩阵,并在网格上进行延迟求和波束形成得到声源分布; 将声源分布展开为观测向量,利用预生成点扩散响应模板执行牛顿优化反卷积定位获得声源坐标和幅值初值,牛顿优化反卷积定位包括两阶段策略:第一阶段在粗网格上对各候选网格点分别计算观测向量与对应点扩散响应模板之间的匹配度,选取匹配度最大的候选位置作为声源坐标,并基于残差准则估算位置的声源幅值初值,第二阶段以声源坐标和幅值初值为起点,在连续坐标空间对极大似然目标函数执行牛顿迭代更新声源坐标和幅值,并采用残差更新方式依次求得声源参数; 将各主导频率的声源坐标和幅值统一叠加,对离散声源点进行二维高斯平滑重构,经归一化和阈值处理后输出声源分布图。
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