TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol.12, No.5, May 2014, pp . 3902 ~ 39 1 0   DOI: http://dx.doi.org/10.11591/telkomni ka.v12i5.4816          3902     Re cei v ed O c t ober 2 0 , 201 3; Revi se d Decem b e r  5, 2013; Accepte d  De cem ber  31, 2013   Acoustic Source Localization Based on Iterative  Unscented Particle Filt er      Jie Cao, Jia-qi Liu*, Di Wu, Jin-hua Wang   Coll eg e of Elec trical an d Information En gi ne erin g, Lanz hou  Universit y  of T e chn o lo g y ,   Lanz ho u 730 0 50, P.R. China   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l : 4509 71 614 @ qq.com       A b st r a ct  T o  solve the  p r obl em  of tracking a n  aco u st ic s ource i n  n o i se an d rever b eratio n env iron me nt, a  new  metho d  is  prop ose d  i n  p u rsuit of  hig h e r  accura cy. F i r s t, this pap er i m pr oves th e u n scente d  p a rti c l e   filter, w h ich ca n add th e late st meas ure m e n t infor m at io to opti m i z e  th e  propos al  d i stri butio n. T hen, the   likel ih ood  funct i on  is c onstruct ed  by c a lcu l ati ng th microp h one  arrays   out put e ner gy i n  t he fra m ew ork  of  the i m prove d  a l gorit hm. F i na ll y, t he ex peri m ent res u lts i ndi cate that th p r opos ed  loca li zation  metho d  c a n   not o n ly i m pro v es the  accur a cy of loc a tio n  e s timati on,  but  also c an  en ha nce th e a b il ity to resist  nois e   an d   reverberation in the acoustic  source locali z a tion system   Ke y w ords :   co mp uter ap pl ica t ion, aco u stic  source l o cal i z a tion, iterativ e un sce nted p a rticle filter (IUP F),   micr oph on e arr a ys, propos al d i stributi on funct i on     Copy right  ©  2014 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion  Speaker lo calizatio n ba sed on mi cro phon array  is an impo rtant topic in  Huma n- Comp uter Int e ra ction Research. It has wid e ly  ap plicatio ns in  several fields, incl udin g  the  multimedia  systems, vide o co nfere n ci ng sy stem and mo bile robotics a nd  so o n  [1]. The   traditional  sp eaker lo cali zation ba sed  on microp ho ne array ma inly estimate d the sp ea ker  locatio n  by calcul ating the  current time  delay  of the spee ch  sign al re ceived b y  microp hon e   array. In the  situation  of free  soun d fiel d, this  m e tho d  can g e t a  great  effect  of locating a n d   tracking.  Ho wever, it will generate lots o f  fake  so und  resou r ce und er a st ron g  b a ckgroun d no ise   or the situatio n of long reve rbe r ation time . As a re sult, it will affect the accuracy of  locali zation.   In re ce nt ye ars,  with  the  develo p men t  of non -lin e a r filteri ng te chni que s, re sea r che r   modele d  the  spe a ker m o vement tra c kin g  usi ng th way of  state-spa c metho d , simul a ting  the   situation  of spe a ker’ s m o vement wit h  pro p e r  dynamical eq u a tion, synth e si zing p r e s ent  informatio with the p a st  o nes,  su rmo u n t  the effe ct   of virtual soun d sou r ce effecti v ely  in  compl e noise situ atio n, and im pro v e the a c curacy an rob u stne ss of  spea ker lo cali zation  syste m Vermaa k [2] i n trodu ce d th e parti cle filte r  algo rith m to  spe a ker lo ca lization  syste m , establi s he d a  rea s on able  spea ker motio n  model to suppress  spurious noi se  source s, and con s tru c ted t he  likeliho o d  fun c tion  acco rdi ng to th e tim e  del ay e s tim a tion. Ward [ 3 ] mad e  imp r ovements o n   the   basi s  of th e p r eviou s , sum m ari z ed th sound  so urce l o cate  metho d s  an d u s e d  o u tput ene rgy  of  a ste e red  be am-former to  co nst r u c t th e likeliho od f unctio n , a c hi eving a c cura tely trackin g   of  spe a ker by u s ing th e pa rticle filter. Respectively , on  the basi s  of  improved  pa rticle filter, F u - Liang Yin [4, 5] construct ed likelih ood  function  b a se d on time-d elay estimation  and the out put  energy of SRP-PHAT b e a m forme r  for trackin g  a nd  l o catin g   the spea ker. Nai - g ao Jing  [6] u s e d   quantum evol utionary met hod s to improve particl filter and ap pli ed the impro v ed particl e filter  to spe a ke r lo cali zation, an d achieved g ood result s.  The ab ove m e thod s ca n a c curately lo cate  the sp ea ke r i n  sh ort  reverberatio n time  and l a rg e S NR  environm ent, but  still cannot  effe ctively  locate the  sp eaker in the strong noi se e n vironm ent.   Therefore, th is pa per  pre s ent s an  acous ti c source localizatio n method  b a se d o n   iterative un scented pa rticl e  filt ering met hod, which  consi ders the  inhibition  roo m  reverbe r ati on  role  of mea s u r eme n t information a nd  spea ker motio n  mod e l aimi ng to the  ina c curate p r o b le m of   spe a ker l o cation in th e en vironme n t of  long  reverbe r ation time a n d  sm all SNR. The meth o d   use s   th e aud io  si gnal  coll ected   by  th e   microp hon e array as the observation i n formatio n, and  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Acou stic Sou r ce L o calization Base d on  Iterati ve  Unscented Parti c le  Filter (Ji e  Ca o)  3903 con s tru c t s  the likelih ood f unctio n  by ca lculatin g the steered be a m forme r  ene rgy formed by  the   microph one  array. On the  other  hand,  the introd uc ti on of iteratio n un scent ed particl filter and   the analy s is  of comp ari ng  to other filteri ng alg o ri thm s  verified the e ffectiveness  of this alg o rit h in aco u sti c  so urce localization.  In the rest of this pa per, we  explain our a l gorithm in Se ction 2. Experimental re sult s and  analysi s  are reporte d in Se ction 3. We   concl ude thi s  pape r in Secti on 4.      2. The Propo sed Algori t h m   2.1. Particle Filter    Particle filter is a filter in g metho d  b a se d on  Mo nte Carlo  an d re cu rsive  Bayesian   estimation.  In  re ce nt yea r s,  it ha be com e  a  commo tool  for  locati ng  target  und er  non -line a or  non-Gau s sia n  con d itions  [7,8,9]. The core ide a  is  th at using the  weig hted su m of a serie s  of  rand om  sam p les t o  repre s ent th e po st erio r p r ob ab ili ty density. Assumin g  that  n online a syst em  dynamic m o d e l as follo ws:     State equatio n:  11 kk k x fx v                                        (1)    Measurement  equation: kk k zh x n                                  (2)    Whe r e k x is the system state,  k z is the ob serve d  state, the map () f and  () h r e pr ese n t   the system  state tran sition model fun c tio n  and mea s u r ement mod e l function,  1 k v and k u are the  pro c e ss n o ise and ob se rvation noi se.   Let ,, 1 , , ii kk x wi N rep r e s e n ts a set of rand om weig hted  sampl e  (p arti cle s ), wh ere  i k x is the  i -th pa rticle state in ti me k , the corre s po ndin g  wei ght value is i k w , there:     1 () ( ) N ii kk k k i p xY w x x                                                (3)    () () () () () 1 -1 () ( ) 0: 1 1 : (| ) ( | ) (| , ) ii i ii kk k k kk ii kk k p Yx p x x ww qx x Z                                    (4)    Whe r e () k x x is  the unit impuls e func tion, that is () 0 , kk x xx x  a nd  () 1 x xd , particle se ts sampl ed  from pro p o s al distrib u tio n () () 0: 1 1 : (| , ) ii kk k qx x Z , whos e   weig hts satisf y the normali zation  con d ition 1 1 N i k i w   2.2. The Proposed  Algorithm   I n  t he ac ou st ic  sou r c e   locali zat i on  sy st em,  p a rt i c le f ilt er al g o rit h sele ct s pri o probability density as pr oposal di stribution, th is approach lost measur ed value of the current  time, which le ads to th e wrong lo cali zati on. Whil un scente d  pa rticl e  filter (UP F algorith m  use s   the unsce nte d  Kalman filter to gen erat e pro posal  di stributio n, wh ich can be  well integrate d   into   the late st me asu r em ent inf o rmatio n to i m prove   lo cati on  a c cu ra cy.  The detailed  descri p tion re fer  pape r [10-12] , the UPF’s p r inci ple will n o t be introdu ced in thi s  section. But UPF also can  not  accurately lo cate the  spe a ke whe n  the filterin g e s timation  pre c isi on i s  lo wer. Thi s  p a p e improve s  the  UPF alg o rith m by joinin g i t erative Ka lm an filter  (IKF) algo rithm to  revise  the  sta t e   mean an d varian ce up date d  by UKF, and optimize s  t he pro p o s al distrib u tion. IKF [13] is a kind   of maximum  poste rio r  ap p r oa ch,  whi c h  aims to  find  more  inform ation ab out u s ing th kno w Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 5, May 2014:  3902 – 39 10   3904 state estimati on app roxima tion of  ˆ x  and P For any natural Numb er  i  d e termin ed by prior o r   conve r ge nce crite r ia, the m easure m ent u pdate form ula  is:  11 ˆ , ii x xP P    .Sequen ce  {} i x  and  {} i P  are defin e d  as:     00 ˆ , x xP P    1 ˆˆ (( ) ( ) ) ii i i i x xK z h x H xx                                          (5)    1 () ii i PI K H P                                                        (6)    Whe r e 1 () ii i i KP H H P H R   , ' () ii Hh x R  is t he mea s u r e m ent noi se  covarian ce  matrix,  I  is  a u n it matrix. It can get  ne w m ean a nd  va ri ance by iterative  update. Combine d   the  iterative thou ght of formul a (5 and  (6 with  UP can  get iterated  unsce nt ed Ka lman filter (IUPF )   algorith m . Assume th at the system a s  formul (1 ) an d (2), the p r o c e ss n o ise a nd mea s u r e m ent  noise are all  zero-m ean  G aussia n  whit e noise wh ich are  not rel a ted to ea ch  other, covari ance  are  k Q and k R , The improve d  part  of the algorithm is de scrib ed as follo ws:   (1) Initializ a tion. At the time 0 k , gene rat e  sa mple s f r om the  pri o r di strib u tio n 0 {, 1 , 2 , , } i x iN   0 00 () ii x Ex                                                          (7)    00 0 0 00 [( )( ) ] ii i i i T PE x x x x                                          (8)    (2) Imp o rtant  sampli ng   At time 0, 1 1 ii kk x x  1, 2 , , s iN , use the UKF algo rithm to updat e the particl e.  Select particl e   0, 1 11 ii k kk xx    ,1 11 1 1 () , 1 , 2 , , ii i jk x x kk kk x xn P j n                                 (9)    ,1 11 11 () , 1 , 2 , , 2 ii i x xx x jk kk kk x xn P j n n n                             (10)    0 m x W n                                                    (11)    2 00 (1 ) cm WW                                        (12)    1 2( ) mc jj x WW n                                           (13)    Whe r () m j W  and  () c j W are the wei ght s co efficient o f  the  first-ord e r stati s tical p r ope rtie and the seco nd-o r d e r stati s tical p r op erti es.   Time Up date:     ,1 ,1 () ii jk jk k xf x                                               (14)  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Acou stic Sou r ce L o calization Base d on  Iterati ve  Unscented Parti c le  Filter (Ji e  Ca o)  3905 2 () |1 ,1 0 x n im i kk j jk k j xW x                                             (15)    2 () |1 |1 1 1, 1 , 1 0 x n T ic i i i i j kk k k k kk j k k j kk j P Wx x x x Q                                    (16)    ,1 ,1 () ii jk k j k k zh x                                                  (17)    2 () |1 ,1 0 x n im i kk j jk k j zW z                                             (18)    Measurement  update:     2 () |1 |1 ,1 ,1 0 x n ci i i i xz j k k k k jk k j k k j PW x x z z                                   (19)    2 () |1 |1 ,1 ,1 0 x n ci i i i zz i k k k k jk k j k k j PW z z z z                                   (20)    1 kx z z z KP P                                                       (21)    |1 |1 () ii i kk k k kk kk xx K z z                                             (22)    1 ii T kz z k kk kk PP K P K                                                (23)    (3) Iterative update    Use IKF to  revise th sta t e mea n  a n d  varia n ce u p dated  by me asu r em ents,  get ne mean i k x  and variance i k P   Particle sampling: 0: 1 1 : ˆ (, ) ( , ) ii i i i kk k k k k x qx x z N x P                                     (24)    Whe r () N represents a Ga ussi an functio n   Weig hts calculating: 1 0: 1 1 : ˆ ˆ () ( ) ˆ (, ) ii i kk k k i k ii kk k pz x p x x w qx x z                                        (25)    Whe r 1, 2 , , s iN , Nor m alize d  wei g hts:    1 s i i k k N i k i w w w                                         (26)    (4) Re sampl e   process.   (5) State e s timation:  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 5, May 2014:  3902 – 39 10   3906 1 s N ii kk k i x wx                                                                         (27)    IUPF fully in tegrated into  the current  meas u r em e n t of the latest inform ation, can   acc u rately locate the s p eaker.       3. Acous tic  Source Loc a lization Base d on IUPF  3.1.  Speaker Localiza t ion Function      SRP-PHAT  sound  source  localization  algorit h m   co mbined  robu stne ss of  be amform   method a nd  sho r t analy s i s  of characte ristics  with  th e insen s itivity to the enviro n ment of ph a s e   transfo rmatio n metho d , re duci ng the  a c ou stic  so ur ce localization system’ s   sensitivity to noise  and  reverberation, improving t he  syst em's  ro bu stn e ss an d po sitioning a c cu racy [1 4]. The   algorith m  sea r ch es th e ma ximum output  energy of  the beam i n  the  total spa c e, t o  determine t he  sou nd  so urce  location, u s e  a  sho r ter dat a an alysi s so this method is  very   suitable for real -time  tracking the  movement of the spe a ker. The  sp ecifi c  calcul ation s  form as b e lo w.  Assu ming tha t  the sound source si gnal  () s t  rea c he s the  microph one a rray thro ugh t he  multipath pro pagatio n. The  i- th micropho ne re ceived  signal  () i mt  can be  expre s sed a s   () () () () ii i mt s t h t v t                                         (28)    Whe r () i vt  is th e noi se,  () i ht is th e impul se  re spo n se bet ween the  so urce a nd the   first microp h one, it is a f unctio n  of th e microp hon e and the  so und  sou r ce l o catio n . “*”i s the   convol ution o perato r . Set the spa c e ve ctor of the sound sou r ce is ,the Fourier transfo rm of  spe e c h  si gn al  () i mt is  () M ,the nu mber  of micropho ne s is  M ,the propag ation del ay of   sou nd  sign al  to the  i -th  microp hone  in the  dire ct path  is i .SRP-PHA T sound  source   locali zation  al gorithm  is by  cal c ulatin g th e mi cro pho ne  array  beam   output e n e r g y  to po sitioni ng,  loc a liz a tion func tion is  as  follows   * () * 11 () ( ) () () ( ) SR P ij MM j ii t ij ii MM ye d MM                                         (29)    3.2. The Implementa tion  of Propos ed Algorithm   This p ape use the  audi o sign al ca p t ured  by mi croph one a r ra ys as o b servational  informatio n to  locate the  sp eaker. T he I U PF al gorith m  frame w o r k nee ds to  e s tablish the  mo tion  model of the  spea ke r an d the sp ea ker lo cali za tio n  function. T h is pa pe r use the Lan ge vin  pro c e ss to e s tablish the  sp eaker’ s  motio n  model, the  detailed d e scription refers  pape r [15]. The   impleme n tation step of spe a ker  l o ca lization ba se d on ite r atio n un scented  parti cle filte r  a s   follows Step 1:  Initial i zation: k=1, i n itialize particle sets  0 1 ,, 1 , , i x iN N .   Step 2:  Particles sam p le.  1, 2 , k , obtain the sa mpling pa rticl e s at time k by usin IUPF algorith m  and sp ea ker motion mo del and lo cali zation fun c tio n   0: 1 1 : ˆ (, ) ( , ) ii i i i kk k kk k k kk x qx x z N x P                                  (30)    Step 3:  Weig hts up date.  Obtain p a rticl e  weig hts i k w  at time k acco rdi n g  to formula  (2 5)   and (2 6).    Step 4:  Re sa mple process.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Acou stic Sou r ce L o calization Base d on  Iterati ve  Unscented Parti c le  Filter (Ji e  Ca o)  3907 Step 5:  State output. Finall y , particle  set s  an d correspondi ng weig hts can b e  o b tained.   State estimation is 1 s N ii kk k i x wx Step 6:  Det e rmin e wh ether the  sp ee ch  signal  ge ts an en d. If true sto p runnin g otherwise go  to step 2.      4. Experimental Re sults  and An aly s is  4.1. Experimental Param e ter s  Settin g The p e rfo r ma nce  of the  propo sed  a c ou stic  so urce l o cali zation  alg o rithm  are  ev aluated   in a  simul a te d ( 57 3 mm m  ) recta ngul ar  room,  as shown in  Fi gu re 1. In  two   dire ction s  of  and Y, the  two g r ou ps  of linea r arrays whic containin g  two microp hon es a r e l o cated   respe c tively, and the  dist ance bet wee n  the mi cro p hone s in  ea ch group i s  1 m , the sp ea ker  moves unifo rmly along the x axis inclined 45° di re ctio n in the room , and keep s spea king du rin g   the moveme nt, and the   starting  poi nt of the mov e ment i s  (1,1). Th e reve rbe r ation i m p u lse   respon se fu n c tion in the  room is g ene rated  by the IMAGE model , using G a u s sian  white n o i se,  the sp ee ch  signal i s  obtai ned by mi cro phon e arra sampl ed  with  the sam p lin g rate of fs=16   KHZ. The hei ght of the spe a ke r is  set to a con s tant va lue.  Duri ng the  experim ent,   Th e paramete r s in the spea ker movem ent  model a r 1 10 s x 1 1m s x v 32 m s T , the initial state of the  spe a ker is   0 1, 0 , 1, 0 a with the c o varianc e   of  2 0 00 00 01 0 0 P 00 00 00 0 1        ,the tra n sf orm l ength  of  FFT i s   L=51 2, win d o w  fu nction  is ham ming  wind ow. Sou nd sou r ce mo ving uniforml y  along the x-axis inclin ed  45° directio n with the spe e d of  0. 1 / ms . To verify the perfo rma n ce of IUPF al gorithm  on th e sp ea ker l o cali zation, thi s  pa per  comp are it with the PF an d the UPF  which  us ed in  pape r [10], a nd intro d u c the root m e a n   squ a re  e rro (RMSE) a s   a  stan da rd  of  pre c isi on  me asu r em ent. T he  root m e a n  squa re  error  (RMSE) i s  de fined as:      21 / 2 1 1 (( ) ) T i kk t RM S E x x T      The sm aller t he RMSE, the highe r the p o sition a c curacy.        Figure 1. The  Placeme n t of Micro pho ne  Array       4.2. The Experimental Re sults and  An aly s is  Und e r the  co ndition of different SNR a nd reve rbe r at ion time ( 60 T ) ,  w e  co mpa r ed  th perfo rman ce   of PF, the  UPF and  the  prop osed  me thod in  this  pape r. Fig u re 2  sh ows t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 5, May 2014:  3902 – 39 10   3908 locali zation  e ffect of thre e  algo rithm s  i n  X di re ction  wh en 15 , SNR d B 60 100 Tm s . Figure 3   sho w s t he l o cali zat i on  ef f e ct  of  t h ree a l gorithm in  Y  dire ction when 15 , SNR d B 60 100 Tm s Figure 4 shows the locali zatio n  effect  of three al gorit hms in X  directio n whe n   60 5, 2 0 0 SNR d B T m s  . Figure  shows th e lo cali zation  effect of  thre e  algo rithm s  i n  Y   dire ction whe n 60 5, 2 0 0 SNR d B T m s  . The h o ri zontal axis re pre s ent s tim e , the vertica l  axis  rep r e s ent s th e po sition in  each directio n. Experimen t has 5 0  time s si mulation s re spe c tively in   two differe nt SNR a nd reverbe r atio n time ( 60 T ), getting the averag e values  of the RMSE a s   sho w n in Ta b l e 1 and Tabl e 2.             F i gure 2.  60 15 , 1 00 SNR d B T m s  , t he Locati on  Results of T h ree Algor ithms in  X Directi on F i gure 3.  60 15 , 1 00 SNR d B T m s  , t he Locati on  Results of T h ree Algor ithms in  Y Direction                Figure 4.   60 5 , 200 SN R d B T m s  , t he  Locatio Results of T h ree Algor ithms in  X Directi on   Figure 5.  60 5 , 200 SN R d B T m s  , th e Location  Re sults of Th ree Algo rithm s  in Y Dire cti o n                                     Figure 2 and  Figure 3 sho w  the lo catio n  re sult s of t he PF, the UPF used i n  p aper [1 0]  and the p r op ose d  algo rith m unde r the  con d ition of  h i gher  sig nal n o ise  ratio (S NR) an d shorter  reverberation  time. Obvio u sly, the l o ca tion resu lts  o f  PF an UPF are  coa r se  and  imp r e c i s e.  The p r op ose d  algo rithm  can a c hieve  p r eci s e l o calization of the  spea ker  co mp ared to  PF a n d   UPF. Results indicate that  the p r opo se d metho d  is  sup e rio r  to P F  and  UPF  a l gorithm  on t he  locat i o n  ac cu racy  in hig h  S NR.     Figure  4 an d Figu re 5  show th e location re sult s of three al g o rithm s  a s  the SNR  decrea s e s   an d reve rb erati on time i n cre a se s. Th e lo cation a c curacy of three  alg o rithm s  redu ced   in different d egre e , the estimation error of PF  and UPF algorithm  increa sed o b v iously whil e the   0 2 4 6 8 10 1 1. 5 2 2. 5 t/ s x / m     Tr u e  x PF UP F IU P F 0 2 4 6 8 10 1 1. 5 2 2. 5 t/ s y / m     Tr u e  x PF UP F IU P F 0 2 4 6 8 10 0 0. 5 1 1. 5 2 2. 5 t/s x /m     Tr u e  x PF UP F IU P F 0 2 4 6 8 10 -0 . 5 0 0. 5 1 1. 5 2 2. 5 3 t/s y/ m     Tr u e  x PF UP F IU P F Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Acou stic Sou r ce L o calization Base d on  Iterati ve  Unscented Parti c le  Filter (Ji e  Ca o)  3909 proposed  algorithm  can st ill keep good locali zati on  accuracy. T h e experiment show that t he  stability of the propo se d me thod is better  than PF and  UPF algo rith ms.       Table 1.  60 15 , 1 00 SNR d B T m s  , C ompari s o n  of RMSE Value   Filtering algorith m   RMSE  X Y  PF 0.0627     0.0578   UPF   0.0415   0.0451   Our algo rithm   0.0333   0.0318       Table 2.  60 5 , 200 SN R d B T m s  Co mpari s o n  of RMSE Value   Filtering algorith m   RMSE  X Y  PF 0.4429   0.6294   UPF   0.2570   0.4906   Our algo rithm   0.1655   0.2119       By comp ari n g the  mea n   squ a re  e rro of Tabl e1  an d Ta ble  2, th e IUPF  algo ri thm ha minimum RM SE, the localization a c cura cy is 50% -6 0 %  higher tha n  that of the  PF, 10%-30 %   highe r tha n  that of the  UP F. It sho w s th at the  p r op osed alg o rithm  i n  this  pap er i s  al ways bett e than the algo rithm in pape r [10]  and the standard filter method.   In summ ary, unde r the  co ndition of lo wer SN R an d stronge r reverberatio n, PF and  UPF   algorith m  ca n appe ar la rge localizatio n errors.  Ob viously, our  algorith m  gre a tly improves the  locat i o n  ac cu racy .       5. Conclusio n   Analyzing th e traditional  locali zation  met hod ba se d on particl e  filter algorithm, an  effective loca lization  algo ri thm is  pro p o s ed  in thi s  p aper which  combi n e s   UKF and IKF  to   gene rate th e  pro p o s al  distribution fu nction of  the  P F . Un der the  frame w o r of the imp r o v ed  algorith m , thi s  p ape co nstructed  the  li kelih ood  fun c tion u s ing  S R P-PHA T . Si mulation  re sults   sho w  that th e localization  accu ra cy of t he propo sed alg o rithm  has  obviou s  imp r oveme n t   comp ari ng to PF algorithm  and UPF al go rithm.      Ackn o w l e dg ements   This wo rk was su ppo rte d   by  the   National Natu ral  Scie nce Found ation of  Chi na  (612 630 31).  The Fina nce Dep a rtme nt Found ati on of Gan s u Provin ce, Chi na (0 9 14ZTB14 8).       Referen ces   [1]  Jin NG, Yi n F L , Ch en Z .  W e ig hted s ubs p a ce fittin g  so u nd s ource  loc a lizati o n  meth od  base d  o n   particl e filterin g .   Journal of El e c tronics & Informati on T e ch no logy . 20 08; 30( 9): 2134- 21 37.   [2]  J Vermaak, A  Blake.  No nli n e a r filtering for speak er trackin g  in noisy a nd  reverb erant e- nviro n ments Proc. IEEE Int. Conf. Acoust. Speec h, Sign al  Processin g  (ICASSP-01), S a lt Lake C i t y , U T . 2001.  [3]  DB  Ward, RC Williams on.  P a rticle filter  b e a m for m i ng f o r a c oustic s ource   local i z a ti on  in   a rev e rber ant   envir on me nt.  Proc.IEEE Int. Conf. Acousti c, Speach,  Sig nal Proc essin g  (ICASSP-02), Orlando, FL.  200 3.  [4]  Hou DW , Yi F L . An IMM particle filt erin g  method for s peak er trackin g ACTA Elect r onic a  Sinica 201 0; 38(4): 83 5-84 1.   [5]  Jin  NG, Yin  F L , Che n  Z .  Micr oph on e arr a speak er  tracki ng usin g la ye r ed  s a mpl i n g  p a rticle   filteri ng.   ACT A  Electron ica Sin i ca . 20 0 8 ; 36(1): 19 4-1 98.   [6]  Jin NG, Yin  F L . Quantum  Evoluti onar P a rticle  F ilt erin g Alg o rithm  w i th App licati o n  to Spe a ke r   T r acking.  Sign al Process i ng 200 8; 24(6): 98 2-98 7.  [7] Gordon  N S a lmo nd D Sm i t h  A .   Nove l appr oac h to nonl ine a r/no n - Gaussia n  Ba yesia n  state   estimation.  Proceed ing  of Institute Electric  En gin eeri ng. 19 9 3 ; 140(2): 1 07- 113.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 5, May 2014:  3902 – 39 10   3910 [8]  Gao Y, Yua n   GW , Z hou H, et al. Object  D e scriptor Com b ini ng Col o a nd  D e tectio n.   TELKOMNIKA  Indon esi an Jou r nal of Electric al Eng i ne eri n g .  2013; 1 1 (6): 3 072- 307 9.   [9]  Indah A, Sira dj udd in M, Rah m at W ,   T  Basarudd in.  Particl e  F ilter  w i t h  Gaussia n  W e ighti ng for Huma n   T r acking.  T E LKOMNIKA Indones ian J ourn a l of Electrica l  Engi neer in g . 2012; 10( 4): 801 -806.   [10]  Z H ANG MH, LIU XX. Man e u v erab le targ et tracking i n  d y n a mic scen e  ba sed on  unsc e n t ed particl e   filter.  Journa l o f  Optoelectroni cs Laser . 201 0; 6(21): 924- 92 9.  [11]  PAN Q, YANG F ,  YE L. Surve y   of  a kind of  nonl ine a r filter s-UKF .   Control  and Dec i si on . 200 5; 20(5) :   481- 489.   [12]  QU YW,  ZHA N G EH, YAN G JY.  Im proved unsce nted p a rticle filter  .Control T h e o ry & Applic ations 201 0; 9(27): 11 52-1 158.   [13]  Shmaliy  YS. An  Iterative Kalman-Lik e Algor it hm Ign o rin g  N o ise  a nd In itial  Co n d itio ns.  IEEE  T r ansactio n s o n  Sign al Proc e ssing.  20 11; 59 (6): 2465 –  247 3.  [14]  Dante  A B l aut h ,Vice n te P  M i notto, C l a udi R Ju ng,  B o w o n L ee, T on K a l k er. Voic acti vit y   detecti o n   and sp eak er lo calizati on us in g aud iovis u a l  cues.  Pattern recognition letters . 2012; 33( 4): 373- 380.   [15]  Hou  DW , Yin  F L ,T ao Z .  Quasi-Monte  Carl o  filterin g for s p eaker track i n g ACTA Automatica Sinic a .   200 9; 35 (7): 1 016- 102 1.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.