基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參量聲源非線性建模及控制.pdf

1、參量聲源是利用空氣中聲波的非線性傳播效應(yīng)產(chǎn)生指向性聲束的新型聲學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)要獲得高質(zhì)量的可聽聲源，一方面要充分利用空氣的非線性傳播效應(yīng)，另一方面又要最大限度地減少非線性引起的失真。因此，深入認(rèn)識并合理利用非線性是該領(lǐng)域要解決的關(guān)鍵問題之一。本文從理論和實驗兩方面研究了參量聲源的非線性特性，完成的主要工作如下。
　　根據(jù)非線性聲學(xué)的基礎(chǔ)理論，對參量聲源的非線性進(jìn)行了理論分析。結(jié)果表明現(xiàn)有理論不足以充分表達(dá)參量聲源的非線性特性，而基

2、于現(xiàn)有理論發(fā)展起來的參量聲源信號處理方法在避免可聽聲非線性失真方面也有待完善。
　　針對現(xiàn)有理論的不足，提出采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對參量聲源進(jìn)行非線性建模。通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，可以在不完全清楚非線性機理的情況下準(zhǔn)確地擬合系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系，為參量聲源的控制及性能優(yōu)化提供條件。在解決了參量聲源神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的幾個基本問題的基礎(chǔ)上，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別建立參量聲源的非線性模型。并通過正弦信號激勵和隨機信號激勵的仿真對模型的有效性

3、進(jìn)行了評估與對比。
　　闡述了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的評估方法，并重點對靈敏度以及泛化能力進(jìn)行了分析。采用近似函數(shù)替代激活函數(shù)進(jìn)行參量聲源神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)全局靈敏度計算的方法，并給出了理論推導(dǎo)。在分析影響神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型泛化能力的因素的基礎(chǔ)上，采用了幾種方法來提高模型的泛化能力，并通過仿真證明了其效果。
　　將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制的基本思想及方法應(yīng)用于參量聲源的控制中，用系統(tǒng)控制的理論與方法解決參量聲源的非線性信號處理問題。設(shè)計了參量聲源的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接