近场声源定位TDOA的MATLAB仿真

资 源 简 介

近场声源定位TDOA的MATLAB仿真

详 情 说 明

近场声源定位中的TDOA（到达时间差）方法是利用麦克风阵列采集的声波信号进行定位的经典技术。在MATLAB仿真环境中，我们主要关注两种核心算法：传统的互相关算法（CC）和广义互相关相位变换算法（GCC-PHAT）。

基础原理部分，TDOA通过计算不同麦克风接收信号的时延差，结合阵列几何结构建立双曲线方程组求解声源位置。近场模型与远场的区别在于必须考虑球面波前曲率带来的幅度衰减效应。

互相关算法（CC）是时延估计的基础方法，通过直接计算两路信号的互相关函数寻找峰值位置。但实际环境中存在混响和噪声时，其峰值检测性能会显著下降。

GCC-PHAT算法作为改进方案，在频域对互功率谱进行相位加权，有效抑制了环境噪声和混响干扰。其核心是对频率分量进行相位归一化处理，突出时延信息的相位特征，特别适合语音等宽带信号的时延估计。

MATLAB仿真实现时需要注意：麦克风阵列的几何布局会影响可定位区域，近场仿真需设置合理的声速和采样率参数。通过对比两种算法的时延估计误差和定位精度曲线，可以直观展现GCC-PHAT在复杂环境中的鲁棒性优势。