تاثیر ترکیب انرژی و درون‌یابی بر دقت مکان‌یابی در فضای اندرون بر پایه تقارن زمان ورود علامت گفتار

موقعیت‌یابی بی درنگ منابع صوتی روشی سخت و از چالش‌های پیچیدگی محاسباتی، وجود نوفه، انعکاس و معماری چیدمان حسگرها برخوردار است. از روش تفاوت زمان ورود علامت به دلیل سادگی و پیچیدگی کم محاسباتی، استفاده می شود و در صورت ترکیب نسبت انرژی علامت‌های ورود با تفاوت زمان ورود، نتایج آن تا حدودی بهبود می یابد. در این مقاله روشی برای تخمین محل منبع گفتار در فضای سه بعدی، جهت محاسبه‌ تاخیر زمان ورود علامت‌ها و مقاومت در برابر نوفه و انعکاس برای تیز شدن قلّه همبستگی علامت‌ها پیشنهاد شده است. این روش ضمن استفاده از چیدمان مناسب حسگرها و بکارگیری ‌صافی طیف فاز با توان بهبوددهنده در کنار درون‌یابی اسپلاین مکعبی، جهت برخورداری از سرعت بالای حل دستگاه‌های معادلات غیرخطی، از الگوریتم‌های چان و مربع خطای وزن‌دار دو مرحله‌ای ترکیبی با نسبت انرژی علامت‌های ورود به حسگر مبنا بهره برده است. میانگین خطای فاصله مستقیم مختصات تخمینی از اصلی تمامی سنجش‌ها در چیدمان منتخب آرایه در روش چان و مربع خطای وزن‌دار دو مرحله‌ای ترکیبی با انرژی به‌ترتیب 10/94 و 10/185 سانتی‌متر است. نتایج آزمون بر روی داده‌های واقعی و شبیه‌سازی نشان می دهد که درون‌یابی همبستگی متقابل و ترکیب نسبت انرژی با تفاوت زمان ورود در خطای مطلق فاصله از موقعیت اصلی منبع، موثر است.

The effect of energy and interpolation combination on the accuracy of indoor localization based on the difference of the arrival speech signal (Research Article)

Real time source localization is a difficult method and includes challenges such as computational complexity, noise, reflection and sensor layout architecture. The time difference of the arrival signal method is used because of its simplicity and low computational complexity and if the energy ratio of the signal is combined with the time difference of arrival the results will be somewhat improved. In this paper, a method for estimating the location of the speech source in a threedimensional space is proposed to calculate the delay in the time difference of the arrival signals and noise resistance and reflection to sharpen the peak of the signal correlation. This method, while using the appropriate arrangement of sensors and applying phase spectrum smoothness while amplifying power along with cubic spline interpolation, to have high speed solution of nonlinear equation devices, improved Chan and weighted least squares twostage algorithms with the ratio of sensor energy to signal, thus the basis sensor has benefitted. The mean error of the direct distance of the estimated coordinates from the true position of all measurements in the selected arrangement of the array in the Chan and weighted least squares twostage combined with energy is 10.94 and 10.185 cm, respectively. The test results on real and simulation data show that the interpolation of crosscorrelation and the combination of the energy ratio with the time difference of the arrival signal of the proposed method is efficacious.