MVDR Beamformer

资 源 简 介

MVDR Beamformer

详 情 说 明

MVDR（最小方差无失真响应）波束形成器是一种经典的阵列信号处理技术，主要用于从多个麦克风采集的混合信号中增强特定方向的声源。这里我们讨论一个基于4麦克风均匀线性阵列（ULA）的实现案例。

该波束形成器的核心思想是在保证目标方向信号无失真的前提下，最小化其他方向干扰噪声的输出功率。对于ULA这种等间距直线排列的麦克风阵列，其波束形成过程主要涉及三个关键步骤：

首先是计算阵列的协方差矩阵，这是通过分析各麦克风接收信号之间的相关性来估计噪声环境的重要步骤。对于4麦克风系统，会得到一个4x4的协方差矩阵。

其次是构建导向矢量，这需要根据声源方向计算信号到达各麦克风的相位差。ULA的等距特性使得导向矢量的计算可以简化为波长和入射角度的函数。

最后通过求解线性方程组来获得最优权重，这个权重会使波束形成器在目标方向形成增益，同时在干扰方向形成零点抑制噪声。MVDR的数学本质是一个带约束的优化问题。