KẾT HỢP THUẬT TOÁN MUSIC VÀ LMS TRÊN MẢNG MICROPHONE DẠNG CHỮ NHẬT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG HỌP

Tóm tắt

Nghiên cứu này đề xuất mô hình microphone định hướng có cấu trúc mảng chữ nhật đồng nhất (Uniform Rectangular Array - URA) phục vụ trong phòng
họp. Hoạt động của microphone dựa trên việc kết hợp thuật toán phân loại tín hiệu đa đường (Multiple Signal Classification - MUSIC) và thuật toán quân phương
trung bình tối thiểu (Least Mean Squares - LMS), có thể theo dõi và điều khiển búp sóng theo hướng tín hiệu mong muốn, từ đó giảm công suất tiêu thụ, tiết
kiệm năng lượng cho microphone. Qua mô phỏng đối với ba tín hiệu trong dải tần từ 1,3 kHz tới 1,4kHz, kết quả nhận được phù hợp với yêu cầu đề xuất. Khi so
sánh hiệu suất đối với các thuật toán điều khiển búp sóng truyền thống (Conventional Beamforming - CB), đáp ứng không méo phương sai cực tiểu (Minimum
Variance Distortionless Response - MVDR), MUSIC đạt tỷ số đỉnh trên trung bình (Peak-to-Average Power Ratio - PAPR) 50dB tại tỷ số tín hiệu trên nhiễu (Signal-
to-Noise Ratio - SNR) 36dB trong khi MVDR và CB lần lượt là 36dB và 10dB. Trước bão hòa, lỗi trung bình căn quân phương (Root Mean Square Error - RMSE) của
MUSIC là 1,3 tại SNR = 0dB thấp nhất so với MVDR 1,9 và CB 5,1. Sau bão hòa, MVDR chạm tới mức lỗi của MUSIC trong khi CB vẫn trên 5. Thuật toán LMS
tuy có thời gian hội tụ chậm hơn thuật toán quân phương tối thiểu đệ quy (Recurisve Least Squares - RLS) khoảng 0,06s, nhưng sau đó không có sự chênh lệch
về biên độ tín hiệu.