【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及声源定位领域，尤其涉及一种特征声信号定位方法、设备及存储介质。
技术介绍
1、目前光纤传感器已成功应用于声压、振动及声波传播的精密测量，为声源定位提供了新的技术支撑。
2、现有的光纤传感器应用于声源定位的技术包括如下：
3、一种基于超声的井下人员das光纤定位系统，利用穿戴在井下人员鞋内的超声波发生器，该装置通过行走压电效应自供电，发射特定频率超声波。这些超声波经光纤传播，引起光信号振动，das系统捕捉并分析这些振动，结合超声波频率与预设的人员身份信息，实现精确定位与身份识别。系统无惧井下断电，持续运作，形成连续监测网络，提升了定位服务的可靠性和安全性。
4、但上述方案存在一定的局限性，其定位系统专门针对人员设计，未能兼顾井下设备的实时监控与故障检测，限制了其在矿山综合安全管理中的应用范围。另外，超声波信号易受巷道结构和环境因素干扰，复杂矿井环境中可能影响定位精度和稳定性。再者，其依赖人员行走产生的能量，静止人员或低活动状态下的定位能力受限。其次，穿戴设备集成于鞋内，可能面临耐用性与维护问题，长时间使用下的舒适度与设备损耗需考虑。最后，频率编码机制要求严格管理与更新，人员调动或设备更换时，频率与身份的即时同步是个挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：提出一种特征声信号定位方法、设备及存储介质，以解决现有技术声源定位应用范围不广、抗干扰能力差的技术问题。
2、一种特征声信号定位方法，包括以下步骤：
3
4、s2：采用北斗同步信号同步两台光纤声传感器主机的发射传感激光；所述发射传感激光在光纤f1和f2中传输；
5、s3：待检测系统中声源s发出声波，声波被光纤接收；
6、s4：声波引起的光纤振动，使得光纤中的光信号发生瑞利后向散射，瑞利后向散射光信号通过信号转换后，得到光纤f1和f2分别对应的数字信号x(n)和y(n)；
7、s5：对信号x(n)和y(n)作互相关分析，得到声源位置；
8、s6：根据声源位置，对声源进行识别分析，得到声源特征。
9、一种存储介质，所述存储介质存储指令及数据用于实现一种特征声信号定位方法。
10、一种特征声信号定位设备，包括：处理器及所述存储介质；所述处理器加载并执行所述存储介质中的指令及数据用于实现一种特征声信号定位方法。
11、本专利技术提供的有益效果是：
12、1)增强信号分辨率与定位精度：双光纤配置能够从两个独立的角度捕捉声信号，通过比较两根光纤接收到的信号，利用广义互相关算法分析信号到达时间差(tdoa)，从而显著提升对声源位置的分辨能力和定位精度。这种双路径信息的融合，有效降低了单传感器因信号直达路径和反射路径混淆造成的定位误差。
13、2)提高抗干扰能力：在复杂环境中，双光纤系统能够更好地消除环境噪声和混响干扰。通过计算两路信号的互相关函数，系统能够筛选出由同一声源产生的信号，并排除非相关背景噪声，提高了信号的纯净度和定位的可靠性。
14、3)增强系统鲁棒性：双光纤配置提供了冗余性，即使一根光纤受损或受到临时干扰，另一根光纤仍能继续工作，确保了持续稳定的监测和定位能力，这对于长期的结构健康监测至关重要。
15、4)动态范围扩展：双光纤系统能够覆盖更广阔的监测范围，通过两根光纤在空间上的适当布局，可以扩大监测区域，捕捉到更远处或更微弱的声信号，这对于大尺度结构或深部缺陷的检测尤为重要。
16、5)多目标分离能力：在存在多个声源的情况下，双光纤和广义互相关算法结合能更有效地分离和识别不同声源，通过分析信号的时间延迟和强度分布，可以确定每个声源的独立位置，这是单光纤系统难以实现的。
17、6)提高数据可靠性：双光纤数据的相互验证机制，可以对数据进行交叉校验，减少误报和漏报的概率，确保监测结果的可信度和准确性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种特征声信号定位方法，其特征在于：方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种特征声信号定位方法，其特征在于：步骤S2具体为：为两台光纤声传感器主机配备北斗接收模块，采用北斗同步信号和北斗接受模块实现光纤声传感器主机内部时钟的同步校正，校正后，两台光纤声传感器发射的传感激光完全同步。
3.如权利要求1所述的一种特征声信号定位方法，其特征在于：步骤S4具体为：
4.如权利要求3所述的一种特征声信号定位方法，其特征在于：光信号转换为电信号的公式如下：
5.如权利要求4所述的一种特征声信号定位方法，其特征在于：步骤S43中数字化处理过程如下：
6.如权利要求1所述的一种特征声信号定位方法，其特征在于：步骤S5具体如下：
7.如权利要求6所述的一种特征声信号定位方法，其特征在于：所述互相关函数如下：其中τ为时间延迟。
8.如权利要求7所述的一种特征声信号定位方法，其特征在于：所述时间延迟是互相关函数达到峰值时对应的时间偏移量，即：所述距离差Δd＝c*Δt，其中c为声波在空气中的传播速度。
<...【技术特征摘要】
1.一种特征声信号定位方法，其特征在于：方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种特征声信号定位方法，其特征在于：步骤s2具体为：为两台光纤声传感器主机配备北斗接收模块，采用北斗同步信号和北斗接受模块实现光纤声传感器主机内部时钟的同步校正，校正后，两台光纤声传感器发射的传感激光完全同步。
3.如权利要求1所述的一种特征声信号定位方法，其特征在于：步骤s4具体为：
4.如权利要求3所述的一种特征声信号定位方法，其特征在于：光信号转换为电信号的公式如下：
5.如权利要求4所述的一种特征声信号定位方法，其特征在于：步骤s43中数字化处理过程如下：
6.如权利要求1所述的一种特征声信...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，
申请(专利权)人：安徽中科昊音智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。