文档介绍：摘要随着计算机技术的发展,入们对计算机的人性化、方便简洁提出了更高的要求,减少计算机占用的空间,缩小计算机的体积和重量,使计算机能更加方便地携带成为未来计算帆发展的~个重要方向,作为计算机的一个重要外部输入设备,键盘也『耪飧龇较蚍⒄梗胰嗣且丫诓欢系奶剿骱研究,寻找~种能打破传统键盘输入方式和结构的计算机输入方式或方法。针对传统键盘体积较大,不方便携带等缺点,我们提出了一种计算机声学键盘的思想,即采用一张印有键盘图案的普通白纸代替现有键盘,只需敲击白纸上的字符,利用麦克腻阵列捕获敲击音信号,通过阵列信号处理获得敲击音的位置并转换为敲击音对应的字符,将其嵌入到计算机操作系统中,实现传统计算机键盘的输入功艉。本文介绍了声学键盘的实现原理,给出了系统基本结构,并基于声学键盘的实现思想,提如了几种基于麦克风阵列的声源定位算法。首先针对敲击音信号特征,以时延估计的定位算法为研究起点,提出了一种边沿检测时延估计方法和具有子阵结构的声源定位算法,实现了在离采样率条件下的高精度敲击音声源定位。,解决了需分两步运算完成的基于时延估计的声源定位算法的次最优估计问题,并提高了定位精度。然后给出了这两种算法定位精度受系统采样率等条件的限制的结论。故而提出一种以传统多重信号分类惴ㄎ;〉母慕慕《琈甅炊位算法,实现了在较低采样率条件下的高精度定位。但该算法复杂度较大,难以实时硬件实现,薅且算法性能受噪声模型限制。所以,最后提出了~种新的基于高阶累积量的近场源定位算法,通过构造合适的矩阵束直接估计了信源的角度信息,降低了计算量,有效抑制了色噪声。关键词:声学键盘;近场源定位:时延估计;:高阶累积量;哈尔滨‘菏腿搜妒呗畚
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学位论文原创性声明哈尔滨工程大学日期:矽蹬年本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者┳:
第滦髀背景和意义目前,键盘是台式计算机最重要的外部输入设备之一。键盘有多种形式,按照键值数目的不同可以分为键盘、键盘、獭键盘和键盘等。不论是早期的键键盘,还是当今广泛流行的潭际怯线的,主要由单片机、译码器和排列成矩阵形式的逻辑电路组成。键值识别逶过键盘魂部的单片机控制译码器获得按键的行列位置扫接妈实现。传统计算机键盘与主机的接口主要肖/蚒两种形式。随着现代计算机技术蛉发震,人们怼计算机的人性纯、简洁佬设计提出了更高的要求,减少计算机占用的空间,缩小计算机的体积和重量,使计算机更加易于携带成为未来计算机发展的一个重要方向。生产过程清洁环保、减少对能源和原材料的消耗也是需要慎重考虑的关键因素。现代键盘的研究和发展主要有以下三种趋势:⒋ッ诫ε蹋赫庵旨淌怯么ッ驶蚴种傅慊髌聊簧隙杂Φ淖址涂以达到字符输入的目的。这种键盘的使用可以节省空间,方便携带,并节省生产传统键盘所需要的能源和原毒孝料,对环保也有一定的贡献,但是这种键盘的信息输入速度比较慢。目前这种形式的键盘比较多的用在掌上电脑⑽尴呒蹋赫庵中问降募桃话闶抢梦尴呃堆兰际趸蚝焱饧际跏迪键盘和机之间的传递信息,与传统键盘相比实现了键盘“无绳化”,但获取键入信息的方式仍须传统键盘辅助。因此,形式上没有对传统键盘做出大的改进,并不能节省机的空间。利用无线技术传输信息需要占用空间频谱资源,在无线电频谱资源圈趋紧张的今天,这种方案不能显示特鄹优势。⑼队笆郊蹋翰捎昧薞,虚拟激光键盘术,月内嚣的红色激光发射器可以在任何表蘧投影出标准键盘的轮癣,然后通过红外线技术跟踪手指的动作,最后完成输入信息的获取。但发射红外线蛘呒す的装置体积较大,同时这种装置和技术的成本也很高,另外这种土。哈尔滨倘搜妒з⒙畚
研究现状方案并不成熟,还在进一步的研究当中。结合计算机键盘的发展趋势及现状,本文提出了声学键盘的思想。计算机声学键盘是一个更加便捷的“无绳”键盘。它采用一张印有各种键盘符号的矩形普通白纸韵录虺啤爸郊獭来代替现有键盘。人们可以采用已经习惯的敲击键盘式输入方式敲击铺在桌蠢上的纸键盘,宪成键盘字符的输入功能。其功能实现是基于人们敲击不同键符时产生敲击啬,利用麦克风阵列在空间接收敲击音信号,识别纸键盘上敲击音的位置,通过位置信息区分不同字符,声学键盘功能实现的关键