摘要：近年来，随着阵列信号处理技术的蓬勃发展，基于麦克风阵列的声源定位技术正逐渐成为研究热点并在诸多领域有着广泛的应用和发展潜能。空间谱估计技术是麦克风阵列信号处理领域中一个重要研究方向，它能够帮助解决雷达、声纳、地震勘探、航空航天、国防、天文射电、通讯系统以及智能天线等领域的问题。基于高分辨率谱估计的定位方法MUSIC (Multiple Signal Classification) 算法是最经典的超分辨率空间谱估计方法，在大多数情形下具有很高的估计精度和较强的分辨力。

文章采用了经典 MUSIC 算法，该算法利用接收到的阵列声源信号，通过对计算出信号采样协方差矩阵进行特征分解求出其特征值和特征向量，构造子空间并采用阵列处理分离出信号子空间和噪声子空间，利用两个子空间的正交性，对两个子空间进行适当的处理,从而确定声源方位角和距离的信息。

在MATLAB 仿真软件上采用均匀直线阵列ULA这一麦克风阵列拓扑结构，通过改变阵列结构参数和入射信号的参数，对麦克风阵列多声源定位性能进行模拟仿真，选用控制变量法探讨不同因素对MUSIC算法性能的影响。

具体分析了阵元数目、阵元间距、信号的信噪比和采样数据的数目等参数对基于 MUSIC 算法的声源定位系统的定位性能产生的影响。并确定了下一步的研究工作是进一步减小算法的运算复杂度，提高声源定位精度和抗噪性能。

关键词： 声源定位；MUSIC算法；麦克风阵列；阵列信号处理

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  绪  论-1

1.1 课题研究背景和意义-1

1.1.1 研究背景-1

1.1.2 研究意义-2

1.2 国内外研究现状-3

1.3 论文研究内容及结构-5

第二章  麦克风阵列声源定位算法及实验仿真-7

2.1 麦克风阵列声源特性-7

2.2 传统麦克风阵列声源定位性能分析-9

2.2.1 麦克风阵列拓扑结构及声源定位算法流程设计-9

2.2.2 麦克风阵列声源定位的主要技术难点及其影响因素-11

2.3 本章小结-12

第三章 声源定位MUSIC 算法研究及实验仿真-14

3.1 经典的空间谱估计定位算法-14

3.1.1 经典MUSIC算法的基本原理-14

3.1.2 基于近场声源模型下的MUSIC算法研究-14

3.2 基于均匀直线阵列的经典MUSIC算法的实现与分析-17

3.3基于MUSIC算法麦克风阵列声源定位MATLAB仿真结果分析-22

3.4 本章小结-23

第四章 总结与展望-24

4.1本文小节-24

4.2 工作展望-24

参考文献-26

致  谢-29