KFUPM ePrints

Indoor Impulsive Acoustic Source Localization Methods utilizing Sparse Signal Reconstruction Algorithms

l Indoor Impulsive Acoustic Source Localization Methods utilizing Sparse Signal Reconstruction Algorithms. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
5Mb

Arabic Abstract

إن مجال تحديد مكان مصادر الأصوات يعتبر معروف لدى الباحثين و مجالات البحث الجديدة في هذا النطاق تكاد تنحصر في بناء أنظمة فائقة الدقة على أساس اعتماد نماذج دقيقة لانتشار الصوت أو تصميم أنظمة ذات تعقيد قليل. وفعالية هذه الأنظمة تعتمد على طريقة تحديد الأزمان المتعاقبة. هذا المشروع (العمل) يقدم طريقة حديثة و فعالة لتحديد الأزمنة المتعاقبة باستخدام معدل عينات منخفض داخل غرفة مغلقة لتحديد مكان مصدر صوت انفجاري. إن استخدام معدل عينات منخفض يقلل من كمية الاتصال مابين المضخات الصوتية (المايكروفونات) ومعالج البيانات داخل جهاز الحاسوب , مما يؤدي إلى زيادة عمر البطارية المستخدمة. إن وقت التأخير تم رصده من ميكروفونات حين تمت معالجة الاشارات باستخدام خوارزمية جديدة تدعى المجموعة المتعامدة. هذه الاوقات تم استخدامها لتحديد مكان الصوت الانفجاري في بعدين في الفضاء. اضافة لذلك , تم بناء نظام كامل لتحديد مكان مصادر الصوت الانفجارية في بعدين باستخدام الكترونيات و خوارزميات متكاملة في نظام واحد. النتائج التي تم الحصول عليها من هذا النظام و الخوارزمية الجديدة تمت مقارنتها مع طرق اخرى معروفة في هذا المجال. تم ايضاً فحص النتائج من هذا النظام بعد تغيير عدد المايكروفونات المستخدمة. عدد العينات المنتقاه , وكيفية توزيع المايكروفونات على صحة النتائج المأخوذة من هذا النظام الجديد.

English Abstract

Acoustic source localization is a fairly developed field and current research is focussed on building robust systems based on more realistic sound propagation models and low complexity hardware. The performance of these systems rely on the time delay estimation techniques used. This work presents an efficient technique for time delay estimation using low rate samples in a room environment excited by an impulsive acoustic source. Sampling at low rate decreases the communication between the microphones and the centralized location which results in an increased battery life of the microphones. The time delays are found from a pair of microphones. The estimates are obtained using a recently proposed sparse signal reconstruction technique known as orthogonal clustering. The time delay estimates are then used in localization methods to locate the impulsive acoustic source in two dimensions. In addition, an impulsive source signal localization prototype is implemented. The performance of the experimental results of this new technique is compared against the methods that appeared in literature in this context. The effect of sampling rates, number of microphones and their configuration on the accuracy of the impulsive source localization system is also investigated.



Item Type:Thesis (Masters)
Subjects:Engineering
Electrical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Electrical Engineering Dept
Committee Advisor:Sharawi, Mohammad M. S.
Committee Members:Al-Nafouri, Tareq and Al Shaikhi, Ali
ID Code:138667
Deposited By:OMER MUHAMMAD
Deposited On:02 Jun 2012 14:57
Last Modified:02 Jun 2012 14:57

Repository Staff Only: item control page