Learning an Interpretable End-to-End Network for Real-Time Acoustic Beamforming

可解释性 计算机科学 波束赋形 话筒 端到端原则 过程(计算) 人工智能 深度学习 机器学习 电信 声压 操作系统
作者
Hao Liang,Guanxing Zhou,Xiaotong Tu,Andreas Jakobsson,Xinghao Ding,Yue Huang
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2306.10772
摘要

Recently, many forms of audio industrial applications, such as sound monitoring and source localization, have begun exploiting smart multi-modal devices equipped with a microphone array. Regrettably, model-based methods are often difficult to employ for such devices due to their high computational complexity, as well as the difficulty of appropriately selecting the user-determined parameters. As an alternative, one may use deep network-based methods, but these are often difficult to generalize, nor can they generate the desired beamforming map directly. In this paper, a computationally efficient acoustic beamforming algorithm is proposed, which may be unrolled to form a model-based deep learning network for real-time imaging, here termed the DAMAS-FISTA-Net. By exploiting the natural structure of an acoustic beamformer, the proposed network inherits the physical knowledge of the acoustic system, and thus learns the underlying physical properties of the propagation. As a result, all the network parameters may be learned end-to-end, guided by a model-based prior using back-propagation. Notably, the proposed network enables an excellent interpretability and the ability of being able to process the raw data directly. Extensive numerical experiments using both simulated and real-world data illustrate the preferable performance of the DAMAS-FISTA-Net as compared to alternative approaches.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
陈瑞完成签到 ,获得积分10
刚刚
xxg完成签到,获得积分10
刚刚
蓝橙完成签到,获得积分10
1秒前
zeannezg完成签到 ,获得积分10
1秒前
一颗红葡萄完成签到 ,获得积分0
1秒前
齿瑛完成签到,获得积分10
1秒前
cchuang完成签到,获得积分10
1秒前
fan完成签到,获得积分10
2秒前
哼哼哼发布了新的文献求助10
2秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
3秒前
王京华完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
蕾姐完成签到,获得积分10
3秒前
plant完成签到,获得积分0
5秒前
Star完成签到,获得积分0
6秒前
萱1988完成签到,获得积分10
6秒前
fan发布了新的文献求助10
6秒前
阿白完成签到,获得积分10
7秒前
爱逛动物园完成签到,获得积分10
7秒前
唠叨的访文完成签到,获得积分10
8秒前
贾舒涵完成签到,获得积分10
9秒前
左左完成签到,获得积分10
9秒前
fjmelite完成签到 ,获得积分10
10秒前
李云昊完成签到,获得积分10
10秒前
俞孤风完成签到,获得积分10
11秒前
事上炼完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
司马秋凌完成签到,获得积分10
13秒前
积极的思松完成签到,获得积分10
13秒前
WXR完成签到,获得积分10
14秒前
郭郭完成签到,获得积分10
16秒前
sicon完成签到,获得积分10
18秒前
寒冷怜南发布了新的文献求助10
18秒前
六十变九十完成签到,获得积分10
19秒前
维维逗奶完成签到,获得积分10
19秒前
Starain完成签到,获得积分10
19秒前
倩倩完成签到 ,获得积分10
20秒前
外向可冥完成签到,获得积分10
20秒前
Xuech完成签到,获得积分10
20秒前
高贵幼枫完成签到 ,获得积分10
21秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
领导干部角色心理研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6284724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8103447
关于积分的说明 16943320
捐赠科研通 5350612
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2843809
邀请新用户注册赠送积分活动 1820930
关于科研通互助平台的介绍 1677759