[发明专利]一种微孔径MEMS声阵列传感器及其使用方法

摘要

本发明提供一种微孔径MEMS声阵列传感器及其使用方法，包括依次连接的MEMS声阵列、声信号预处理器、微控制器和微处理器，所述MEMS声阵列包括多个呈中心对称均匀分布的MEMS传声器；所述声信号预处理器包括多路与所述MEMS传声器一一对应连接的滤波器、以及与各滤波器分别连接的多通道增益调节模块；所述微控制器包括相互连接的AD转换模块和抗虚警模块；所述微处理器包括依次连接的目标检测模块、信号增强模块、分类识别模块和DOA估计模块。本发明的传感器功耗低、体积小、重量轻。

主权项

1.一种微孔径MEMS声阵列传感器，其特征在于，包括依次连接的MEMS声阵列、声信号预处理器、微控制器和微处理器，其中，所述MEMS声阵列包括多个呈中心对称均匀分布的MEMS传声器；所述声信号预处理器包括多路与所述MEMS传声器一一对应连接的滤波器、以及与各滤波器分别连接的多通道增益调节模块；所述微控制器包括相互连接的AD转换模块和抗虚警模块、连接在所述AD转换模块与所述多通道增益调节模块之间的增益控制模块、以及连接在所述AD转换模块与所述抗虚警模块之间的环境自适应模块；环境自适应模块用于根据AD转换模块输出的数字信号获得背景噪声变化情况，并根据背景噪声变化情况调节抗虚警阈值的预设值；抗虚警模块对转换后的数字信号进行分帧处理，经计算得出特征比值，并根据特征比值和预设的抗虚警阈值判断是否有疑似目标，若判定有疑似目标，则启动微处理器，进入激活工作模式；所述微处理器包括依次连接的目标检测模块、信号增强模块、分类识别模块和DOA估计模块；所述传感器还包括一信号处理电路板，所述增益调节模块、微控制器和微处理器设置在所述信号处理电路板上；启动MEMS传声器、声信号预处理器和微控制器，关闭微处理器，进入值守模式；在微控制器判定有疑似目标出现时，则启动微处理器，进入激活模式；所述传感器还包括多块与所述信号处理板连接的阵元电路板，每个所述阵元电路板上设置一个所述MEMS传声器及与该MEMS传声器对应连接的所述滤波器；各MEMS传声器分别位于相应阵元电路板的几何中心，并处在以信号处理板的几何中心为圆心的圆周上；其中，所述信号处理板和所述阵元电路板上均设有FFC连接器，所述信号处理板与所述阵元电路板上的FFC连接器之间通过柔性扁平线缆连接。