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《合肥工业大学》 2010年
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基于波束形成技术的噪声源识别与声场可视化研究

张金圈  
【摘要】: 波束形成技术是一种先进的噪声源识别、定位以及空间声场可视化的声学前沿技术,适用于中高频率的大尺寸声源识别和中长距离的测量,可以用于稳态声源、非稳态声源以及缓慢运动的声源,并且用较少的传声器可以获得较高的分辨率。波束形成技术采用传声器阵列测量空间辐射声场信息,基于阵列的指向性原理,对物体表面的声源分布进行预测,找到主要噪声源的位置,并得到辐射声场的主要特征。全文主要内容概括如下: 第一章探讨了波束形成技术的研究意义,回顾了波束形成技术的发展历史和研究现状,指出了波束形成技术在噪声源识别定位领域的应用前景,明确了本文需要解决的关键问题,确立了本论文的主要研究内容。 第二章实现了延迟求和方法用于远场声源和近场声源的理论推倒,并且在传统平面网格阵列的基础上,提出一种优化的新型多层立体网格阵列。该阵列实现方式简单方便,阵列性能表现稳定可靠,在不增加传声器数目的同时,解决了远场声源入射中困扰人们的虚影问题,并提高了对近场声源的识别效果。 第三章为克服延迟求和波束形成分辨率过低的问题,将空间谱估计引入噪声源的识别定位领域,实现了对空间声源信号的超分辨率估计。此外,针对由混叠产生的伪声源问题,根据伪声源的不稳定性,提出一种分辨真实声源和伪声源的方法,准确地识别出远场声源的实际入射方向。 第四章在延迟求和方法的基础上,提出一种自适应加权系数选择方法,建立了适用于超近场声源的自适应波束形成算法。该方法通过合理选择加权系数,可有效增强目标声源信号,减弱干扰噪声信号的影响,有效地解决了传统方法用于超近场声源时分辨率过低、不能准确进行声场预测的问题。 第五章针对实际测量中存在的背景干扰噪声问题,提出了用于波束形成技术的基于声压-声压、声压-振速及三维声强测量的单/双面声场分离方法。该方法有效地排除了背景干扰源的影响,实现了对目标声源的分离和精确预测,拓宽了波束形成技术的适用范围。数值仿真以及对实际音箱源的实验研究验证了本文方法的有效性。 第六章总结了本文的主要研究成果,并指出了需进一步研究和解决的问题。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB534.1

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【引证文献】
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1 刘松;基于相位共轭方法进行声源识别和定位[D];大连理工大学;2011年
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1 张国浩;基于主分量分析柴油机噪声源识别及降噪研究[D];中南大学;2012年
2 黄海军;基于传声器阵列的声源定位系统的初步研究[D];东华大学;2013年
3 侯铁锋;基于阵列波束形成技术的压缩机噪声测量与控制[D];沈阳工业大学;2013年
【参考文献】
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【共引文献】
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8 王向红;王海涛;;空间信号处理中的信息融合技术研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
9 曾朝阳;贾鑫;张晓永;;线性调频连续波激光雷达测量方法研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 陈晓清;马君国;赵宏钟;付强;;基于二维小波变换的激光成像雷达目标识别算法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
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1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
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3 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 邓志鑫;基于因子图消息传递算法的伪码快速捕获方法[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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8 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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10 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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1 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
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5 李连举;轴流式通风机气动噪声分布特性的数值研究[D];山东科技大学;2010年
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9 任泉;基于光纤传感的细纱小张力检测技术研究[D];浙江理工大学;2010年
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【同被引文献】
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2 时洁;杨德森;刘伯胜;;基于虚拟时间反转镜的噪声源近场定位方法研究[J];兵工学报;2008年10期
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
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9 宋雷鸣;基于相控麦克风阵列的逆向噪声源识别原理与技术研究[D];北京交通大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张金圈;基于波束形成技术的噪声源识别与声场可视化研究[D];合肥工业大学;2010年
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4 高康强;智能天线波束形成技术研究[D];西安电子科技大学;2002年
5 陶琴;MU-MIMO系统准正交空时编码联合波束形成技术研究[D];武汉理工大学;2010年
6 郭强;MIMO无线通信系统中的波束形成与天线配置[D];上海交通大学;2010年
7 李俊峰;智能天线技术及其基于软件无线电实现的研究[D];湖南大学;2004年
8 唐建生;时域宽带波束形成方法及实验研究[D];西北工业大学;2004年
9 曹东;智能天线中阵列信号处理算法的研究[D];南京理工大学;2004年
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