基于亥姆霍兹方程最小二乘法的运动声源识别研究 被引量：5

1

作者 杨德森 郭小霞 +1 位作者 时胜国 胡博 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期13-17,共5页

为有效解决水下运动声源的噪声源识别问题,研究了基于移动框架技术(MFAH)和亥姆霍兹方程最小二乘法(HELS)的运动声源识别理论,建立了基于MFAH与HELS的组合声全息算法,并通过了水池实验验证。实验研究结果表明该组合算法能够对水下任意... 为有效解决水下运动声源的噪声源识别问题,研究了基于移动框架技术(MFAH)和亥姆霍兹方程最小二乘法(HELS)的运动声源识别理论,建立了基于MFAH与HELS的组合声全息算法,并通过了水池实验验证。实验研究结果表明该组合算法能够对水下任意形状运动声源进行准确识别,能够获得较高的声源定位精度,并且适用的频率范围较宽;对于存在多个相干声源的复杂声场,仅要求阵列的全息测量面为重建面的1.3倍就能够较准确的识别定位噪声源,实现了用小测量面、快速识别定位运动噪声源,为进一步的工程应用提供了方便。 展开更多

关键词 声全息 运动声源 HELS算法 移动框架技术

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空气中快速运动声源水下声场的波数积分模型 被引量：12

2

作者 张翼鹏 马远良 《应用声学》 CSCD 北大核心 2007年第2期74-82,共9页

本文采用二维波数积分,对空气中高速运动声源激发的水下声场进行建模。针对二维波数积分计算声场时域解计算量大的问题,提出一种快速计算方法。用本文提出的方法,对深海和浅海情况下,空气中高速运动单频点声源激发的水下声场进行了计算... 本文采用二维波数积分,对空气中高速运动声源激发的水下声场进行建模。针对二维波数积分计算声场时域解计算量大的问题,提出一种快速计算方法。用本文提出的方法,对深海和浅海情况下,空气中高速运动单频点声源激发的水下声场进行了计算和仿真。计算结果表明:在深海,水下接收信号的幅度和瞬时频率随时间发生变化;接收器深度、接收器与声源运动轨迹的最小距离对接收信号的变化快慢有较大影响,而声源高度的影响较小;在浅海中,接收信号呈现快速的幅度起伏,明显的多普勒频移和大的频率展宽效应。与简正波方法相比,本文方法主要适用于近场计算,而简正波方法适用于远场。另外,当声源频率较高时,二维波数积分方法的计算量将迅速增大。 展开更多

关键词 运动声源 波数积分 空气声透射入水

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基于麦克风阵列的运动声源识别技术 被引量：2

3

作者 周家检 郝璇 +3 位作者 陈大斌 付增良 梁彬 张旭 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期61-70,共10页

麦克风相阵列测量技术是气动噪声研究的重要手段。针对利用麦克风相阵列技术识别运动声源的难点,对时域波束形成算法、解多普勒效应技术等核心技术开展了研究,建立了适用于运动声源的麦克风相阵列测量技术。通过运动声源仿真,验证了阵... 麦克风相阵列测量技术是气动噪声研究的重要手段。针对利用麦克风相阵列技术识别运动声源的难点,对时域波束形成算法、解多普勒效应技术等核心技术开展了研究,建立了适用于运动声源的麦克风相阵列测量技术。通过运动声源仿真,验证了阵列数据处理算法,进而分析了航迹误差和数据长度对声源识别的影响。提出了一种考虑声传播相关性丢失问题的阵列优化设计方法,设计了满足无人机噪声飞行试验需求的阵列。在此基础上,基于某型无人机噪声飞行试验开展运动声源识别技术验证,实现了起飞和低空平飞状态螺旋桨和发动机噪声源的定位与识别。 展开更多

关键词 相阵列 时域波束形成 运动声源 解多普勒效应 螺旋桨噪声

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利用无线传感器网络实现运动声源的定位与跟踪 被引量：3

4

作者 马登永 杨克虎 杨军 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第5期1024-1025,共2页

随着无线通信和大规模集成电路的发展，无线传感器网络受到人们越来越多的关注。在无线传感器网络中，如何融合各个节点采集的音频数据实现运动声源的精确定位和跟踪，是目前的一个研究热点。对于目标的定位，通常利用三种类型的物理量... 随着无线通信和大规模集成电路的发展，无线传感器网络受到人们越来越多的关注。在无线传感器网络中，如何融合各个节点采集的音频数据实现运动声源的精确定位和跟踪，是目前的一个研究热点。对于目标的定位，通常利用三种类型的物理量来计算：接收信号的强度（ReceivedSignalStrength，RSS）、到达时延／时延差（TOA/TDOA）]、到达方向／到达角（DOA／AOA）。RSS和TOA／TDOA方法实现简单，但定位精度低．并且无法实现多个目标的定位。DOA／AOA通过波束形成算法能够实现对多个目标的同时定位。KungYao等人提出了采用近似最大似然方法估计声源的方位角，并联合多个节点的方位角估计值，通过交叉定位方法实现声源的位置估计。 展开更多

关键词 无线传感器网络 精确定位 运动声源 跟踪 大规模集成电路 波束形成算法 TDOA 无线通信

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运动声源的多普勒信号仿真 被引量：5

5

作者 邢优胜 宋雷鸣 《声学技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期190-192,共3页

运动声源会产生多普勒频移信号,本文以简单的点声源为例讨论了运动声源产生多普勒频移信号的原理,并根据这一原理编制了相应的程序来直观的表示。为分析多普勒频移信号提供信号源。

关键词 运动声源 多普勒 频移 仿真

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周期运动声源的双阵列定位 被引量：2

6

作者 张炳文 郑坚 熊超 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期174-181,共8页

针对常用的运动声源定位方法存在计算量较大或测试难度大的问题,提出一种基于阵列信号短时处理的运动声源定位方法。分析单、双五元十字阵列的定位性能,并基于单阵列的高精度定向能力,借鉴波束形成中帧处理思想,使用双阵列方位交叉的方... 针对常用的运动声源定位方法存在计算量较大或测试难度大的问题,提出一种基于阵列信号短时处理的运动声源定位方法。分析单、双五元十字阵列的定位性能,并基于单阵列的高精度定向能力,借鉴波束形成中帧处理思想,使用双阵列方位交叉的方法实现声源运动定位。使用自行火炮的发动机周期噪声作为模拟声源,进行外场定位实验,对参与短时相关数据的截取原则和传播路径补偿进行研究。实验结果表明,该方法能够有效实现周期声源的运动定位,最大相对误差保持在5%的水平。 展开更多

关键词 阵列信号处理 双阵列 相关 运动声源 定位

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双谱幂次水下检测空中高速运动声源方法 被引量：1

7

作者 韩建辉 杨日杰 +1 位作者 王伟 林丽静 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期291-296,共6页

提出一种水下检测空中高速运动声源的方法。采用波数积分方法对空气中运动声源激发的水下声场进行建模,仿真分析了水下接收信号的时域波形。并利用信号的时频域临近连续性和高阶谱抑制高斯噪声的特点,以信号的双谱替换DFT得到双谱幂次... 提出一种水下检测空中高速运动声源的方法。采用波数积分方法对空气中运动声源激发的水下声场进行建模,仿真分析了水下接收信号的时域波形。并利用信号的时频域临近连续性和高阶谱抑制高斯噪声的特点,以信号的双谱替换DFT得到双谱幂次检测器,利用该检测器在高斯背景下检测空中声源水下噪声。仿真和实测数据处理结果表明,所提出的方法切实可行。 展开更多

关键词 声学 水声对抗 水声信号检测 运动声源 声场建模

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识别运动声源的时域波束形成技术研究

8

作者 张永斌 朱德富 张小正 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第3期297-302,共6页

波束形成技术是识别汽车、轨道列车和飞机等运动声源的一种重要手段。现有的波束形成方法中忽略了运动声源辐射中近场项(也被称为次级项)的影响,因此随着声源运动速度的提高会产生较大的识别误差;另外,现有方法得到的结果是声源源强时... 波束形成技术是识别汽车、轨道列车和飞机等运动声源的一种重要手段。现有的波束形成方法中忽略了运动声源辐射中近场项(也被称为次级项)的影响,因此随着声源运动速度的提高会产生较大的识别误差;另外,现有方法得到的结果是声源源强时域导数的近似量,与声源源强的量级不同。针对该问题,文章提出了一种新的时域波束形成方法用于运动声源的识别和源强信号的重建。数值仿真结果表明,该方法不但可以突破现有方法在声源运动速度方面的限制,而且可以直接获得声源的时域源强信号。 展开更多

关键词 运动声源 波束形成 源强

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虚拟听觉空间中运动声源的模拟

9

作者 吴镇扬 翁涛 《电声技术》 北大核心 2000年第6期7-9,共3页

文中提出一种在虚拟听觉空间中加入多普勒效应以提高模拟运动物体效果的方法。该方法通过对原始声源运动轨迹的分析，对声源信号进行多普勒调频，并根据耳间时间差对双耳信号进行调相。最后利用连续球面空间上的HRIR对双耳信号进行滤波... 文中提出一种在虚拟听觉空间中加入多普勒效应以提高模拟运动物体效果的方法。该方法通过对原始声源运动轨迹的分析，对声源信号进行多普勒调频，并根据耳间时间差对双耳信号进行调相。最后利用连续球面空间上的HRIR对双耳信号进行滤波处理。经过验证，该方法处理后的声源信号运动感觉强烈。它为实现虚拟听觉空间提供了一种有益的新方法。 展开更多

关键词 虚拟听觉空间 多普勒效应 运动声源模拟

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运动声源定位阵列设计及校准研究

10

作者 李元首 《电声技术》 2016年第4期55-57,共3页

在飞跃噪声源定位测量中,核心技术是运动声源定位技术,测量过程涉及传声器阵列设计技术及传声器阵列校准基础技术研究。利用对消声室内移测架携带的不同速度的运动声源进行定位分析,利用自研程序处理采集数据获得噪声源实际位置,通过结... 在飞跃噪声源定位测量中,核心技术是运动声源定位技术,测量过程涉及传声器阵列设计技术及传声器阵列校准基础技术研究。利用对消声室内移测架携带的不同速度的运动声源进行定位分析,利用自研程序处理采集数据获得噪声源实际位置,通过结果对比分析,验证了运动声源定位的可行性,为飞机飞行噪声源定位奠定了基础。 展开更多

关键词 阵列设计 运动声源定位 校准

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距离依赖的声速场反演与运动声源的跟踪定位 被引量：1

11

作者 戴淼 李亚安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期17-23,50,共8页

借助运动声源位置的时变性,利用具有时空变化特性的声速剖面在一定条件下可近似建模为经验正交函数系数随时间/距离演化的特点,提出一种运动声源参数与声速场参数联合估计的方法,解决距离依赖浅海海域快变声速场反演问题。该方法采用扩... 借助运动声源位置的时变性,利用具有时空变化特性的声速剖面在一定条件下可近似建模为经验正交函数系数随时间/距离演化的特点,提出一种运动声源参数与声速场参数联合估计的方法,解决距离依赖浅海海域快变声速场反演问题。该方法采用扩展卡尔曼滤波和集合卡尔曼滤波算法在重构真实声速场的同时对运动声源进行跟踪定位。仿真结果和实测数据验证了算法的有效性,并对两种非线性算法进行了对比。研究表明:集合卡尔曼滤波表现出较优越的估计性能,即使在接收阵元数目减少的局限条件下,仍然能够很好的估计出移动声源的位置和声速参数在时间/距离维度上的演化轨迹。该方法对研究动态海洋参数反演和观测系统的布设具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 声速剖面 经验正交函数 运动声源 非线性滤波

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基于多线谱干扰抑制的水下对空运动声源线谱探测 被引量：1

12

作者 刘凯悦 彭朝晖 +2 位作者 张灵珊 王光旭 李晟昊 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1871-1879,共9页

针对水下对空运动声源探测时面临的多线谱水下强干扰问题,提出一种稳健可靠的基于多线谱干扰抑制的线谱检测方法。采用该方法对接收声场进行线谱提取,限定每个信源所在方位的空间谱能量主要来自一条线谱的贡献,抑制多线谱干扰的能量,最... 针对水下对空运动声源探测时面临的多线谱水下强干扰问题,提出一种稳健可靠的基于多线谱干扰抑制的线谱检测方法。采用该方法对接收声场进行线谱提取,限定每个信源所在方位的空间谱能量主要来自一条线谱的贡献,抑制多线谱干扰的能量,最后综合所有线谱贡献,得到最终的方位估计结果。两次水下对空探测实验验证了所提方法的有效性,结果表明,线谱检测方法可有效抑制同频干扰,在低信噪比、多干扰环境下成功实现了水下对空运动声源的线谱探测。 展开更多

关键词 空中运动声源 多线谱干扰抑制 线谱探测 水下对空实验

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3D运动声源仿真原理 被引量：1

13

作者 梁军 《电声技术》 北大核心 2000年第4期8-9,共2页

介绍了一种通过离散合成系统模拟３Ｄ运动声源的方法，分析了多普勒效应、双耳效应、耳廓效应和双耳传输函数的数学模型，提出了３Ｄ运动声源仿真的流程。

关键词 3D运动声源 仿真 多普勒效应 双耳效应 耳廓效应

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作为运动声源的舰船噪声波形重构

14

作者 刁娟 相敬林 罗建 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2007年第2期67-72,共6页

研究了运动声源的信号波形重构问题。采用滑动的线性卷积算法,重构舰船噪声的时域序列,并分析了多普勒效应对运动声源的频谱的影响。计算机仿真结果表明:在高频或者高速的情况下,多普勒现象引起的周期性信号频率偏移较大,重构信号时不... 研究了运动声源的信号波形重构问题。采用滑动的线性卷积算法,重构舰船噪声的时域序列,并分析了多普勒效应对运动声源的频谱的影响。计算机仿真结果表明:在高频或者高速的情况下,多普勒现象引起的周期性信号频率偏移较大,重构信号时不能忽略。文中方法考虑了多普勒效应,故重构波形对信号检测方法的研究和应用都具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 运动声源 信号波形重构 幅度谱 多普勒频移

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矢量阵测量统计最优近场声全息的运动声源识别方法与实验研究 被引量：1

15

作者 时胜国 郭小霞 +2 位作者 王佳典 胡博 杨德森 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期888-894,共7页

为了有效解决水下大型结构或大型声源的近场声全息(NAH)测试与噪声源识别问题,研究了基于矢量阵测量的近场声全息的运动声源识别理论.在统计最优平面NAH理论基础上,建立了基于声压-振速测量的运动声源识别方法,并通过水池实验研究证明... 为了有效解决水下大型结构或大型声源的近场声全息(NAH)测试与噪声源识别问题,研究了基于矢量阵测量的近场声全息的运动声源识别理论.在统计最优平面NAH理论基础上,建立了基于声压-振速测量的运动声源识别方法,并通过水池实验研究证明该识别方法能对水下运动声源进行准确识别.该方法可应用于水下大型结构或大型声源NAH的连续扫描测试,有效地解决传统测量方式的测量工作量大、测试时间长等问题. 展开更多

关键词 近场声全息 统计最优 运动声源识别 矢量阵

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流形学习在运动声源声特征提取方面的研究 被引量：1

16

作者 宿元亮 刘志红 +2 位作者 王万凯 赵玉贵 仪垂杰 《应用声学》 CSCD 北大核心 2019年第6期961-968,共8页

运动声源因声信号时变性、叠加性和空时耦合性强,声数据呈现高维、非线性等特点,使得关键声特征提取困难,声特征提取方法复杂度高、数值计算量大、有效性差。因此,如何有效提取声特征并降低提取方法复杂度成为目前多源声场声源精准识别... 运动声源因声信号时变性、叠加性和空时耦合性强,声数据呈现高维、非线性等特点,使得关键声特征提取困难,声特征提取方法复杂度高、数值计算量大、有效性差。因此,如何有效提取声特征并降低提取方法复杂度成为目前多源声场声源精准识别需迫切解决的关键科学问题。由此,该文提出短时傅里叶变换(STFT)和局部线性嵌入算法(LLE)联合的STFT-LLE流形学习声特征提取方法,并将此方法应用于运动声特征提取,且通过仿真实验测试对其进行了验证。该方法为运动声目标的分类识别提供了技术支撑。 展开更多

关键词 运动声源 特征提取 流形学习 短时傅里叶变换 局部线性嵌入

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一种可适应运动声源的分布式汽车鸣笛声实时定位系统

17

作者 肖坛 郑力国 +1 位作者 凌小峰 张雪芹 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期352-359,共8页

针对违章鸣笛车辆的定位问题,提出了一种基于分布式传声器阵列的运动声源快速定位系统。采用全球导航卫星系统(GNSS)时钟实现传声器间的时间同步,并将同步采集的声音信息传送到云端数据库,应用云计算技术实现声源定位算法。相比于集中... 针对违章鸣笛车辆的定位问题,提出了一种基于分布式传声器阵列的运动声源快速定位系统。采用全球导航卫星系统(GNSS)时钟实现传声器间的时间同步,并将同步采集的声音信息传送到云端数据库,应用云计算技术实现声源定位算法。相比于集中式传声器阵列,该系统可大幅降低传声器的数量和运算资源,具有成本经济、部署灵活的优点。采用基于到达时间差-到达频率的快速定位算法,充分利用多普勒效应导致的分布式传声器之间到达频率差异信息来克服到达时间差法难以适应运动声源的瓶颈,避免了计算复杂、运算量大的消除多普勒效应过程,具有运算复杂度低、且能适应高速运动声源的优点。系统仿真和现场实验结果均表明该系统能够实现对高速运动声源的快速精确定位,可较好地适用于汽车鸣笛声定位场景。 展开更多

关键词 分布式传声器阵列 到达时间差 多普勒效应 运动声源定位 云计算

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水下对空中声源的运动参数估计 被引量：4

18

作者 刘凯悦 彭朝晖 +1 位作者 张灵珊 王光旭 《应用声学》 CSCD 北大核心 2020年第2期236-245,共10页

空中声源的辐射噪声谱包括宽带连续谱和窄带线谱,线谱能量高于连续谱。与水下声源相比,空中声源的运动速度普遍较高,线谱多普勒频移明显,可用于进行水下对空中声源的运动参数估计。首先通过时频分析提取接收信号的瞬时频率,而后利用非... 空中声源的辐射噪声谱包括宽带连续谱和窄带线谱,线谱能量高于连续谱。与水下声源相比,空中声源的运动速度普遍较高,线谱多普勒频移明显,可用于进行水下对空中声源的运动参数估计。首先通过时频分析提取接收信号的瞬时频率,而后利用非线性最小二乘法将瞬时频率提取值与预测值相拟合,进而估计声源的运动参数(声源的运动速度、静止频率、与接收器最小水平距离及经过最近点时刻)。仿真与实验均能较为准确地估计出声源运动参数,同时在实验中实现了水下对空中运动声源的测距和定位,测距误差小于15.8%。在满足一定信噪比和保证足够多普勒信息的情况下,该参数估计方法具有很好的适用性。 展开更多

关键词 空中运动声源 水下声场 运动参数估计 水下对空实验

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旋转声源延迟时间方程求解的数值研究 被引量：1

19

作者 董帆 陈启明 于跃平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期120-123,共4页

为提高气动噪声时域数值算法的计算速度,针对亚音速匀速圆周运动的点声源,将延迟时间方程的求解问题转化为求抛物线与余弦曲线的交点,转化后的方程形式简洁并且数值计算效率更高。使用分段二次函数对延迟时间方程中的余弦函数进行替换,... 为提高气动噪声时域数值算法的计算速度,针对亚音速匀速圆周运动的点声源,将延迟时间方程的求解问题转化为求抛物线与余弦曲线的交点,转化后的方程形式简洁并且数值计算效率更高。使用分段二次函数对延迟时间方程中的余弦函数进行替换,得到一种新的高精度迭代初值计算方法,并分别采用Newton迭代和Halley迭代算法求解延迟时间方程。研究表明:相对于通常的固定初值给定法,所提出的分段二次近似迭代初值计算方法可以减少约20%的计算时间,且Halley迭代算法具有较好的计算效率和收敛特性。 展开更多

关键词 气动噪声 延迟时间方程 运动声源 迭代算法

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旋转源近场声学特性进一步研究

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作者 居鸿宾 钟芳源 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第8期134-137,共4页

旋转运动源近场声学频域解可以表示为在远场解基础上叠加近场修正项．在此解基础上，本文得到宽频源和简谐源的近场声压谱密度，指出此２种声源近声场各自的特点及源的旋转半径和轴向位置对声场结构的影响．

关键词 气动声学 声学 频域分析 噪声 运动声源

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