基于波束形成的噪聲源識別方法研究及應(yīng)用.pdf

1、噪聲源識別技術(shù)對于從根本上控制產(chǎn)品噪聲具有重要指導(dǎo)作用，波束形成技術(shù)是一種非常適合工程應(yīng)用的噪聲源識別技術(shù)。但是，在深入分析波束形成技術(shù)及其發(fā)展歷程時發(fā)現(xiàn)，波束形成技術(shù)仍然存在一些缺陷，限制著其在工程中的應(yīng)用。首先，傳統(tǒng)的波束形成技術(shù)只能在自由場中使用;其次，在識別移動聲源的過程中，由于多普勒效應(yīng)的存在，以及移動聲源輻射中的近場項的影響，會導(dǎo)致傳統(tǒng)的波束形成技術(shù)無法準(zhǔn)確地定位聲源位置。針對上述問題，本文進行了如下的研究:
　　(1

2、)介紹了兩種在工程中常用的并且是最具代表性的波束形成算法，延時求和算法和多重信號分類(MUSIC)算法，編制了兩種算法的計算程序，通過數(shù)值仿真分析了聲源頻率、測量點間距、測量距離和信噪比對兩種算法的影響以及兩種算法的計算效率，最后通過實驗對兩種算法進行驗證。
　　(2)提出了一種適用于波束形成技術(shù)的分離目標(biāo)聲源聲場和干擾聲源聲場的方法，即基于聲壓梯度的聲場分離方法。該方法與已有方法（基于平面波的聲場分離方法）相比，增強了在高頻和測

3、量面間距較大時的聲場分離精度。通過數(shù)值仿真對比了所提方法和基于平面波的聲場分離方法，結(jié)果表明本文提出的基于聲壓梯度的聲場分離算法適用頻率范圍更廣，并且對雙測量面的間距不敏感。因此，在實際應(yīng)用中的限制更小。最后，通過實驗驗證了所提方法的有效性。
　　(3)在分析移動聲源多普勒效應(yīng)產(chǎn)生原理的基礎(chǔ)上，提出利用時間插值來消除多普勒效應(yīng)的方法，并采用消除多普勒效應(yīng)的聲壓和傳統(tǒng)波束形成技術(shù)實現(xiàn)了移動聲源的識別;但是當(dāng)聲源高速運動或聲源頻率較低