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基于广义逆波束形成谱与压缩感知的干式变压器低频缺陷定位方法
1
作者 彭伟 田昊洋 +2 位作者 黄玉 金明雨 王枭 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第6期129-134,共6页
基于广义逆波束形成理论,提出一种压缩感知框架求解的低频声源识别方法,所提方法可在不增大阵列尺寸的情况下提升定位精度。在传统广义逆波束形成理论的基础上,将源强系数展开为傅里叶级数,再基于压缩感知求解框架进行优化求解。利用单... 基于广义逆波束形成理论,提出一种压缩感知框架求解的低频声源识别方法,所提方法可在不增大阵列尺寸的情况下提升定位精度。在传统广义逆波束形成理论的基础上,将源强系数展开为傅里叶级数,再基于压缩感知求解框架进行优化求解。利用单极子和相干声源两个数值仿真对比常规方法与所提方法的声源识别效果,仿真结果表明:在整个分析频率下,所提方法均具有更高的识别精度,且有效抑制了噪声的干扰。模拟干式变压器铁芯松动缺陷实验进一步验证所提方法的有效性与实用性。 展开更多
关键词 故障诊断 变压器 广义逆波束形成 压缩感知 异响定位
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光滑L0范数广义逆波束形成 被引量：9
2
作者 徐中明 黎术 +2 位作者 贺岩松 张志飞 毛锦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1276-1281,共6页
为改善L1范数广义逆波束形成性能,提出了一种光滑L0范数广义逆波束形成算法。该算法充分利用L0范数能充分反映单极子噪声源信号稀疏本质的特性,结合光滑L0范数方法通过少数几次迭代即得到噪声源信号的稀疏解。首先,基于数值模拟的声源... 为改善L1范数广义逆波束形成性能,提出了一种光滑L0范数广义逆波束形成算法。该算法充分利用L0范数能充分反映单极子噪声源信号稀疏本质的特性,结合光滑L0范数方法通过少数几次迭代即得到噪声源信号的稀疏解。首先,基于数值模拟的声源识别成像图以及声学半径曲线探究其结果随声源频率、阵列形式的变化规律,结果表明光滑L0范数广义逆波束形成相比L1广义逆波束形成,在相同的空间分辨率情况下,需要的传感器测量值更少;在相同的声阵列形式下,光滑L0范数广义逆波束形成的空间分辨率更高。最后,通过实验算例对单极子声源进行了声学成像,结果表明光滑L0范数广义逆波束形成相比其他波束形成,能更好地识别噪声源,进一步验证了该算法的有效性及实用性。 展开更多
关键词 空间分辨率 光滑L0范数 广义逆波束形成 噪声源识别
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基于高阶矩阵函数的广义逆波束形成改进算法 被引量：6
3
作者 陈思 张志飞 +2 位作者 徐中明 贺岩松 黎术 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期98-103,共6页
广义逆波束形成是一种高效的声源识别定位方法,然而其计算稳健性易受随机噪声影响,阻碍了其声源识别动力学水平进一步提高。为改善广义逆波束形成声源识别方法的稳健性,基于高阶矩阵函数提出一种广义逆波束形成改进算法:定义了基于广义... 广义逆波束形成是一种高效的声源识别定位方法,然而其计算稳健性易受随机噪声影响,阻碍了其声源识别动力学水平进一步提高。为改善广义逆波束形成声源识别方法的稳健性,基于高阶矩阵函数提出一种广义逆波束形成改进算法:定义了基于广义逆波束形成的正则化矩阵;对正则化矩阵与波束形成输出进行迭代运算;利用高阶矩阵函数对迭代求解所得广义逆波束形成输出的互谱进行优化。通过数值仿真详细分析了声源频率对波束形成矩阵函数阶次取值的影响,得到阶次的最优取值区间。最后通过数值模型和实验算例对单极子与相干声源进行定位识别,结果表明:改进算法在准确识别声源基础上能有效抑制旁瓣干扰,且具有更高的声源识别精度。 展开更多
关键词 传声器阵列 声源识别 广义逆波束形成 高阶矩阵函数
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基于弹性网正则化的广义逆波束形成 被引量：5
4
作者 黎术 徐中明 +2 位作者 贺岩松 张志飞 陈思 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1170-1176,共7页
广义逆波束形成是一种高效的声源识别方法。然而受限于较低的算法稳健性,使得其难以实现高精度的声源识别定位。为提高广义逆波束形成声源识别性能,结合弹性网正则化方法和广义逆理论提出一种基于弹性网正则化的广义逆波束形成。首先从... 广义逆波束形成是一种高效的声源识别方法。然而受限于较低的算法稳健性,使得其难以实现高精度的声源识别定位。为提高广义逆波束形成声源识别性能,结合弹性网正则化方法和广义逆理论提出一种基于弹性网正则化的广义逆波束形成。首先从广义逆理论出发介绍了特征向量求解以及阈值截断滤波过程,并结合弹性网正则化思想全面阐述了基于弹性网正则化的广义逆波束形成基本理论;其次建立了数值仿真模型,以单极子和多声源识为研究对象,对比其他波束形成算法详细分析了声源类型与频率等因素对其声源成像性能的影响。最后以单极子、不相干以及相干声源为研究对象进行实验分析,结果表明由于基于弹性网正则化的广义逆波束形成的波束输出解具有较强的稀疏性和稳健性,使得其相比传统广义逆波束形成,能更精准地识别定位声源。 展开更多
关键词 广义逆波束形成 弹性网正则化 范数 声源识别
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基于广义逆波束形成的扩展性噪声源定位误差影响因素仿真研究 被引量：3
5
作者 叶虹敏 王强 +1 位作者 袁昌明 范昕炜 《声学技术》 CSCD 北大核心 2015年第4期368-373,共6页
实现噪声控制的前提是正确识别出主要的噪声源,研究噪声源空间指向性对于噪声源的辨识和预测有重大意义。为提高复杂声源的分辨率,以单极子点源形成扩展性声源表征噪声源,引进广义逆波束形成算法对扩展性声源进行声源定位。通过仿真计算... 实现噪声控制的前提是正确识别出主要的噪声源,研究噪声源空间指向性对于噪声源的辨识和预测有重大意义。为提高复杂声源的分辨率,以单极子点源形成扩展性声源表征噪声源,引进广义逆波束形成算法对扩展性声源进行声源定位。通过仿真计算,分析了广义逆波束形成(Generalized Inverse Beamforming,GIB)算法中麦克风阵列阵元数、测量距离对定位效果的影响,系统比较了去自谱算法和GIB算法对点声源、扩展性声源(5个紧密相连的单极子点源)的分辨率。仿真表明:GIB算法中定位效果受阵元数目影响不大,相对提高了点声源的定位精度,而且能分辨出扩展性声源。 展开更多
关键词 扩展性声源 广义逆波束形成 去自谱算法 声源定位
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采用球谐分解的二范数广义逆波束形成 被引量：1
6
作者 高玥 卢铃 +2 位作者 吴鸣 杨军 曹寅 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第1期12-20,共9页
基于传声器阵列的声成像技术是解决噪声源识别的有效途径之一。该文提出了一种基于球谐分解的L2范数广义逆波束形成算法,并对此算法在分布式球形阵列布放方案下进行了定位精度及鲁棒性的对比分析研究。仿真结果显示,此算法对低频相干声... 基于传声器阵列的声成像技术是解决噪声源识别的有效途径之一。该文提出了一种基于球谐分解的L2范数广义逆波束形成算法,并对此算法在分布式球形阵列布放方案下进行了定位精度及鲁棒性的对比分析研究。仿真结果显示,此算法对低频相干声源具有较高的空间定位精确度,且阵元位置误差对此算法性能的影响有限。通过在半消声室进行实验进一步证明了此算法的可行性。 展开更多
关键词 声成像 分布式阵列 球谐波域 阵元位置误差 广义逆波束形成
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基于复等效源法与最速下降的广义逆波束形成 被引量：3
7
作者 廖晓遥 胡定玉 +1 位作者 潘硕 王涛 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第3期33-37,83,共6页
针对指向性声源定位问题,提出一种基于复等效源法与最速下降相结合的广义逆波束形成方法。该方法首先将声场分解成一系列本征模态,然后利用复等效源拟合各阶本征模态,并通过残差梯度范数最小化迭代求解源强,最后通过本征模态叠加实现声... 针对指向性声源定位问题,提出一种基于复等效源法与最速下降相结合的广义逆波束形成方法。该方法首先将声场分解成一系列本征模态,然后利用复等效源拟合各阶本征模态,并通过残差梯度范数最小化迭代求解源强,最后通过本征模态叠加实现声场成像。通过圆形活塞声源和偶极子声源仿真,验证了该方法的有效性。与L1范数广义逆波束形成方法相比,该方法具有更好的聚焦性和更高的分辨率。实验结果进一步证明了该方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 振动与波 广义逆波束形成 复等效源法 最速下降
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基于TSVD的广义逆波束形成对扩展性噪声源的识别
8
作者 叶虹敏 王强 +2 位作者 袁昌明 范昕炜 谷小红 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期525-530,共6页
广义逆波束形成是一种高效的声源识别方法,但是直接求解广义逆所得到重构声源极易受到测量误差的影响,重构声源位置将偏离实际。为提高声源识别精度,采用正则化方法控制测量误差,结合奇异值截断滤波正则化和广义逆理论提出一种基于TSVD... 广义逆波束形成是一种高效的声源识别方法,但是直接求解广义逆所得到重构声源极易受到测量误差的影响,重构声源位置将偏离实际。为提高声源识别精度,采用正则化方法控制测量误差,结合奇异值截断滤波正则化和广义逆理论提出一种基于TSVD的广义逆波束形成算法,并建立了数值仿真模型,以单极子点源和扩展性组合声源为研究对象,对比常规波束形成、GIB算法、TSVD-GIB算法详细分析了声源类型与频率等因素对声源识别性能的影响。最后在半消声室内对音箱进行了声源识别验证,结果表明基于TSVD-GIB算法具有较好的稳健性,能有效降低旁瓣干扰,相比GIB算法能更精准的识别声源。 展开更多
关键词 声源识别 广义逆波束形成 截断奇异值分解 迭代
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一种基于传递矩阵的圆柱壳结构噪声源识别方法
9
作者 徐仲恩 李智忠 郭启超 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第7期75-79,共5页
为了解决水下圆柱壳结构噪声源识别方法中,基于点源格林函数传递矩阵广义逆波束形成方法(GFTM-GIB)识别分辨率低的问题,本文基于振声传递矩阵的广义逆波束形成方法(VATM-GIB),通过共型活塞辐射声场解析表达式,建立结构表面振动到辐射声... 为了解决水下圆柱壳结构噪声源识别方法中,基于点源格林函数传递矩阵广义逆波束形成方法(GFTM-GIB)识别分辨率低的问题,本文基于振声传递矩阵的广义逆波束形成方法(VATM-GIB),通过共型活塞辐射声场解析表达式,建立结构表面振动到辐射声场的振声传递矩阵,克服了传统点源球面扩展声传播模型的局限性,并利用VATM-GIB方法实现了对圆柱壳结构噪声源的识别。理论分析与仿真结果表明,VATM-GIB方法相较于GFTM-GIB方法,具有更高的空间分辨率,有效提高了圆柱壳结构声源的识别定位性能。 展开更多
关键词 圆柱壳 噪声源识别 振声传递矩阵 广义逆波束形成
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一种基于传递矩阵的矩形板结构噪声源识别方法 被引量：1
10
作者 徐仲恩 杨刚 +1 位作者 李智忠 何宪文 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第17期29-32,共4页
针对传统点源球面扩展声传播模型在结构噪声源识别空间分辨率低的问题,提出基于振声传递矩阵的广义逆波束形成方法(VATM-GIB)。基于结构共型活塞辐射声场解析表达式,建立结构表面振动到辐射声场的振声传递矩阵,克服了传统点源球面扩展... 针对传统点源球面扩展声传播模型在结构噪声源识别空间分辨率低的问题,提出基于振声传递矩阵的广义逆波束形成方法(VATM-GIB)。基于结构共型活塞辐射声场解析表达式,建立结构表面振动到辐射声场的振声传递矩阵,克服了传统点源球面扩展声传播模型的局限性;根据广义波束形成基本理论,利用Tikhonov正则化方法,实现对传递矩阵求逆。最后,利用VATM-GIB方法实现了对矩形板结构噪声源的识别。理论分析与仿真结果表明,VATM-GIB方法相较于基于点源格林函数传递矩阵广义逆波束形成方法(GFTM-GIB),具有更高的空间分辨率,有效提高了矩形板结构声源的识别定位性能。 展开更多
关键词 矩形板 噪声源识别 振声传递矩阵 广义逆波束形成
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