经典波束形成算法
概述
阵列信号处理经典波束形成算法的基本原理是延迟-相加(Delay and Sum),算法首先需要在空间确定一个观测平面(扫描平面)，并且假设所有声源都位于这些各点上。阵列依次聚焦到每一个格点，由于格点与各个阵元间距不同，会导致各个阵元通道的采样序列会有一个时延，表现为采样信号的相移。
经典波束形成算法的核心内容是对这些含有不同时延(由声波在空间传播引起的)的采样序列分别附加一个特定相移(由格点位置和阵元位置共同确定，起抵消由声波传播带来的相移的作用)，使得最后各个通道采样序列叠加前已恢复成同相信号。近场和远场
波束形成算法主要运用在远场情况下，阵列波前可认为是简单的平面波，信号到达每个阵元的方向是相同的，每个阵元接收信号幅度衰减差异也可以忽略。但是在近场情况下，阵列波前应该采用球面波前模型，信号到达每个阵元的方向和幅度均不同。所以近场阵列处理要综合考虑幅度衰减和相位差两个因数。
对于一个长度为L的均匀直线阵列，如果信源与阵列的距离$ r < 2L^2/\lambda $ ，$ \lambda$ 为声波的波长。则该信源位于近场范围之内。语音的频率范围为$ [340, 3400]Hz$，音速$ c=340m/s$，可以得到波长$ \lambda $的范围为$ [0.1, 1.0]m $。一个间距为$ 0.08m $、16元均匀直线麦克风阵列，其长度为$ L=15*0.08=1.20m$。只有当信源距离$ r\geq 28.8m$时，才可以认为声源位于麦克风阵列的远场。
阵列信号处理经典波束形成算法的基本原理是延迟-相加(Delay and Sum),算法首先需要在空间确定一个观测平面(扫描平面)，并且假设所有声源都位于这些各点上。阵列依次聚焦到每一个格点，由于格点与各个阵元间距不同，会导致各个阵元通道的采样序列会有一个时延，表现为采样信号的相移。