Improved Generalized Cross Correlation Phase Transform Algorithm for Time Difference of Arrival Estimation

2019 ◽  
pp. 315-322
Author(s):  
Chee Sheng Tan ◽  
Rosmiwati Mohd-Mokhtar ◽  
Mohd Rizal Arshad
Keyword(s):  
Cross Correlation ◽  
Time Difference ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Phase Transform

scholarly journals A modified cross-correlation algorithm to achieve the time difference of arrival in sound source localization

2019 ◽  
Vol 52 (3-4) ◽  
pp. 212-221 ◽  
Author(s):  
Na Zhu ◽  
Tamim Reza
Keyword(s):  
Source Localization ◽  
Sound Source ◽  
Cross Correlation ◽  
Signal To Noise Ratio ◽  
Time Difference ◽  
Sound Source Localization ◽  
Time Data ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Correlation Algorithm ◽  
Target Source

The accuracy in ranging and direction in locating a target source is crucial in sound source localization and different methods have been proposed due to important applications of sound source localization. One of the methods in sound source localization is triangulation with the time difference of arrival information. In this literature, a modified cross-correlation algorithm is introduced to increase the accuracy in time difference of arrival, thus further improving the sound source localization results. A numerical model is generated by assuming multiple sound sources broadcasting in room environment and the location of the target sound source is identified with the triangulation algorithm. Real-time data are produced through experimental setup using an array of four microphones with a target source and background noise. The signals are processed by modified cross-correlation and conventional cross-correlation for comparison. The impacts of the signal-to-noise ratio and time difference of arrival on sound source localization results are demonstrated and discussed. Experimental validation conducted in a non-ideal environment has shown that the modified cross-correlation algorithm can minimize the error in time difference of arrival to be used in sound source localization, thus improving the accuracy in both sound source ranging and direction.

scholarly journals Penentuan Lokasi Sumber Suara Menggunakan Directional Microphone Array

2019 ◽  
Vol 5 (1) ◽  
pp. 65-73
Author(s):  
Annisa Firasanti ◽  
Putra Wisnu Agung Sucipto
Keyword(s):  
Cross Correlation ◽  
Microphone Array ◽  
Time Difference ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Directional Microphone

Penentuan lokasi sumber akustik adalah teknik yang sangat penting yang dibutuhkan di banyak bidang aplikasi praktis seperti telekonferensi, keamanan, navigasi, dan lainnya. Microphone array adalah tiruan dan pengembangan dari proses pendengaran manusia dengan dua telinga. Dalam penelitian ini akan dilakukan proses penentuan lokasi sumber suara dengan salah satu metode yang umum digunakan dalam bidang ini yaitu mengukur Time Difference of Arrival (TDOA), dimana akan dilakukan cross-correlation dari informasi yang diterima oleh sepasang atau beberapa mikrofon. Setelah itu akan dilakukan estimasi untuk mencari nilai delay yang dapat memaksimalkan cross-correlationtersebut. Nilai tersebut kemudian akan diproses dari persamaan geometri yang dapat menghasilkan sudut sumber suara yang dihitung dari mikrofon acuan. Hasil penelitian sementara didapatkan bahwa suara yang mempunyai rentang frekuensi yang tinggi lebih mudah dideteksi daripada yang mempunyai frekuensi tunggal. Sudut yang terdeteksi mempunyai error rata-rata 2,78o dan MSE 2,776o. Kemudian jarak yang terdeteksi mempunyai selisih rata-rata 5,859 cm dan nilai MSE 5,71.

МЕТОД ВИМІРЮВАННЯ ВІДСТАНІ МІЖ ОБ’ЄКТАМИ СЕНСОРНИХ МЕРЕЖ ЗАСОБАМИ МІКРОПРОЦЕСОРНОГО ФАЗОМЕТРА

2018 ◽  
pp. 136-141
Author(s):  
Andrey Dudnik
Keyword(s):  
Time Difference ◽  
Time Difference Of Arrival

Актуальність теми дослідження. Нині безпровідні сенсорні мережі є важливим інструментом для дослідження фізичного світу. Їхня важливість пов’язана з новими можливостями використання, завдяки таким характеристикам, як відсутність необхідності в кабельній інфраструктурі, мініатюрних вузлах, низькому енергоспоживанні, вбудованому радіоінтерфейсі, досить високій потужності передачі, відносно низькій вартості. Тому існує проблема створення нових засобів, що покращили б ефективність їх використання, що б дало змогу розширити сфери застосування. Постановка проблеми. У процесі розроблення таких систем розробникам доводиться вирішувати суперечність між зниження точності вимірювання відстані, зі зростанням дальності розташування об’єктів, обмеженою потужністю передавачів і дорогою вартістю спеціальних вузлів, що отримують точні координати із супутника. Наявність цих обмежень підвищує імовірність похибок при локалізації об’єктів у безпровідних сенсорних мережах. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті останні публікації у відкритому доступі, включаючи існуючі алгоритми вимірювання відстані та задачі енергоефективності передавачів. Виділення недосліджених раніше частин загальної проблеми. Підвищення точності вимірювання відстані заобів, що використовують існуючі алгоритми вимірювання відстані. Постановка завдання. Удосконалення методу вимірювання відстані пристроями безпровідних сенсорних мереж, шляхом застосування мікропроцесорних фазометрів. Виклад основного матеріалу. Локалізація об’єктів відбувається за допомогою методу TDOA (Time Difference of Arrival). Дані, що були одержані після використання цього методу, надсилаються до мікропроцесорного фазометра, який визначає період між фазами радіо- та ультразвукового сигналу, що є пропорційною величиною до відстані між об’єктами. Висновки відповідно до статті. Запропонований метод дозволяє покращити точність процесу локалізації об’єктів у безпровідних сенсорних мережах.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document