在导向矢量空间中估计多径回波的到达角
声音
2021-09-28 v1 音频与语音处理
摘要
考虑一个麦克风阵列，例如 Amazon Echo、会议电话或自动驾驶汽车中所使用的那些。这些阵列的目标之一是解码声学信号到达它们的角度。本文研究估计 K 个到达角（AoA）的问题，即直接路径的 AoA 以及后续回波的 AoA。该问题已取得显著进展，然而当源信号未知（如人声）且信道高度相关（如多径环境）时，解决方案仍难以捉摸。当今的算法能可靠估计直接路径 AoA，但在嘈杂的真实条件下后续 AoA 会出现偏差。我们设计了 SubAoA 算法，改进了现有研究成果。我们的核心思想是在一个新的 AoA 子空间中建模信号，并采用一种消除方法依次消除每个 AoA 以解码下一个。我们从第一性原理出发解释了该算法的行为与复杂度，在一系列参数下模拟了性能，并给出了真实世界实验的结果。与 GCC-PHAT、MUSIC 和 VoLoc 等多种现有算法的比较显示，对后续 AoA 的增益不断提升，而我们的计算复杂度允许实时运行。我们相信多 AoA 估计的进展是各种声学与射频应用的基础构件，包括人或车辆定位、多用户分离乃至（盲）信道估计。
引用
@article{arxiv.2109.13072,
title = {Estimating Angle of Arrival (AoA) of multiple Echoes in a Steering Vector Space},
author = {Yu-Lin Wei and Romit Roy Choudhury},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.13072},
year = {2021}
}
备注
14 pages, 20 figures