TDOA мультилатерация, чтобы найти источник звука

Question

Я хотел бы найти координаты, в 2D пространстве, источника звука.Нет такой ссылки, как свет, чтобы прикрепить к этому звуку, однако, разница во времени прихода (TDOA) этого звука между двумя парами AB и AC микрофонов известна, так же как скорость звука и точное местоположение микрофоновпо отношению друг к другу.Однако абсолютное время передачи неизвестно, поэтому c = d / T невозможно.

Я ищу алгоритм, позволяющий найти координаты x, y этого источника звука.Я много раз искал в Google ответ, однако полученные результаты не показывают, как использовать эти данные TDOA для получения пересекающихся гипербол, они просто говорят, что вы можете.Я благодарен за любые указатели или предложения, спасибо

Answer 1

Позволяет обозначить расстояния от микрофона A, B, C, D da, db, dc, dd и TOF ta, tb, tc, td.Скорость звука равна c.

Легко видеть, что:

|ta-tb|*c= |(da-db)| (1)
|tc-td|*c= |(dc-dd)| (2)

Гипербола может быть определена как местоположение точек, для каждой из которых абсолютное значение разности междурасстояния до двух данных очагов постоянны.Это именно то, что мы имеем в левой части наших уравнений: разница во времени является (измеряемой) константой, и с также постоянна: таким образом, возможное местоположение источника звука находится на гиперболе, двумя фокусами которой являются два микрофона,У нас есть два уравнения, поэтому у нас есть две гиперболы.Две гиперболы обычно пересекаются в нескольких точках (потому что они имеют квадратное уравнение), поэтому, если вы вычислите точку пересечения, у вас будет несколько возможных местоположений источника звука.Может помочь особое созвездие микрофонов.

Answer 2

Латекс не доступен здесь. Невозможно использовать формулы / матрицы и т. Д., Поэтому я разместил ответ на другой вопрос в stackexchange. Это более обобщенное решение. Перейдите по ссылке.

Трилатерация с использованием TDOA

Answer 3

Это может помочь

1. http://www.best -microcontroller-projects.com / sound-origin-direction-finder.html

2. http://www.instructables.com/id/Cheap-USB-Simultaneous-Multitrack-Recording/

3.discovery.acadiau.ca / R / SoundFinder / S2% 20Sound% 20Finder% 20for% 20Spreadsheets.xls

Последний может быть переработан для получения входных данных из файла, который был сгенерирован модулем для сбора данных tdoa из массива микрофонов (до 64).