声场分离论文-田克权

声场分离论文-田克权

导读:本文包含了声场分离论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:近场声全息,压缩感知,等效源法,声场分离

声场分离论文文献综述

田克权[1](2019)在《单全息面声源识别和声场分离方法研究》一文中研究指出声源识别是对汽车噪声控制和提高NVH性能的前提,近场声全息技术是一种利用阵列测量技术重构叁维声场的声源识别技术。通常,实际声场环境会同时存在多个相干噪声源,为了研究目标声源的声场情况,必须先采用声场分离方法分离目标声源。据此,本文主要对声源识别方法和声场分离方法进行研究。首先,采用压缩感知声源识别方法对未知位置声源进行识别。对于压缩感知理论框架,从原始信号的稀疏表示、观测矩阵的设计和重建方法叁个方面讨论。通过重建信号估计源强密度,进而识别声源位置。介绍了正交匹配追踪法和凸优化法两种重建方法,并对其进行数值仿真,分析了全息面和重建面多个参数对声源识别的影响。结果表明:两种方法可以识别相十声源,全息面位置对精确识别声源的最低频率有一定影响;全息面阵列越大,精确识别声源的最低频率越低;相干声源间距对声源识别精度也有一定的影响。其次,为了减少全息面测点,提出基于振速测量分离质点振速的方法。以波迭加近场声全息技术为基础,根据理论值和测量值之间存在误差的原理,对声场分离公式推导。对于声学逆问题中的不适定性,介绍正则化方法和正则化参数;对影响分离精度的等效球源半径、等效源个数和全息面等因素进行数值仿真分析。结果表明:该方法可有效分离相干声源;等效源球半径较小时,分离误差较小。对比基于声压测量分离质点振速,发现基于振速测量声场分离方法分离出的质点振速更精确。最后,通过实验对单全息面声源识别和声场分离方法进行验证。实验中,以两个音响作为声源,采用18通道轮型阵列测量声场,通过Matlab处理实验数据,正交匹配追踪法联合凸优化法的压缩感知声源识别方法可以识别单个音响和两个音响的位置。采用单面声场分离方法分离全息面上质点振速,与理论分离振速作对比,发现二者误差较小;重建目标声源声场结果表明:压缩感知声源识别方法和声场分离方法具有正确性和有效性。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30)

田克权,毛锦,李林聪,崔亚辉,杜进辅[2](2019)在《基于振速测量单全息面直接声场分离方法》一文中研究指出为了更精确分离质点振速,以波迭加法作为声场分离算法基础,提出单全息面测量振速直接声场分离方法。建立单面振速测量声场分离模型,并推导理论计算方法,通过数值仿真,分析算法的计算精度,证明该方法可以有效分离声场。然后对比所提分离方法和单面声压测量声场分离方法分离简单源和脉动声源的误差,结果表明:单面振速测量的直接声场分离方法可以有效分离目标声源,而且可以获得更高的振速分离精度。(本文来源于《噪声与振动控制》期刊2019年02期)

刘袁[3](2019)在《基于稀疏采样的任意外形声源辐射声场重建与分离方法研究》一文中研究指出近场声全息(NAH)技术是一种先进的噪声源识别和声场可视化技术。该技术通过测量声源近场的声学量,可以重建出声源表面和叁维空间声场中的所有声学量。常规NAH技术要求全息面采样点之间的间距必须满足采样定理,否则会产生空间混迭,导致空间分辨率的降低。要想提高NAH的空间分辨率,就要减小采样间距,这意味着需要增加采样点数。此时,当使用快照法测量时,需要大型的传感器阵列,会导致高额的经济成本;当使用小型的传感器阵列利用扫描法测量时,会导致极大的工作成本。针对NAH中存在的测量效率问题,本文将信号的稀疏表示理论和稀疏正则化应用到NAH中。首先通过边界元法(BEM)构建声源表面振速的声辐射模态,并以此为稀疏基,提出了基于稀疏采样的IBEM(S-IBEM)。随后,考虑到IBEM计算效率较低的问题,引入了计算效率更高的基于稀疏采样的等效源法(S-ESM),并结合加权迭代算法提高了在低频和低信噪比情况下S-ESM重建的等效源源强的空间分辨率。针对S-ESM对空间连续型声源效果较差的问题,构建了等效源源强的声辐射模态,提出了基于稀疏采样和声辐射模态的等效源法(SM-ESM);同时,基于S-ESM和SM-ESM的源强稀疏基,构建了源强的冗余字典,提出了基于稀疏采样和冗余字典的等效源法(SD-ESM),确保了不同类型声源情况下的重建精度。此外,还考虑了全息面另一侧存在干扰声源的情况,提出了基于稀疏采样和等效源法的声场分离技术,确保了在双全息面采样点数均减少的情况下仍然能取得较高的分离精度。具体研究内容如下:第一章回顾了NAH技术的背景和研究现状并分析了目前NAH技术存在的空间分辨率、采样效率和测量成本问题;介绍了信号的稀疏表示理论以及稀疏正则化在NAH中的应用并探讨了这些应用中仍然存在的问题;在此基础上确定了本文的主要研究内容。第二章通过BEM构建了声源表面振速的声辐射模态,并以此作为声源表面振速的稀疏基,将稀疏正则化应用到IBEM中,提出了S-IBEM。通过数值仿真和实验验证,表明在采样点数减少的情况下,该方法可以保证声源表面振速的高精度重建。第叁章首先分析了S-ESM的性能和应用范围,随后将加权迭代算法引入到S-ESM中,提出了SI-ESM,并进一步对SI-ESM进行拓展,实现了声源的叁维高分辨率定位。最后通过数值仿真和实验验证了所提出的SI-ESM对于提高源强分辨率的有效性。第四章针对S-ESM仅对空间稀疏型声源适用的问题,构建了等效源源强的声辐射模态,并提出了SM-ESM,从而实现了连续型声源的声场重建;同时,基于S-ESM和SM-ESM的稀疏基,构建了等效源源强的冗余字典,并提出了SD-ESM。通过数值仿真和实验对所提方法的有效性进行了分析和验证,表明在采样点数减少的情况下,SM-ESM可以保证空间连续型声源的声场重建精度,而SD-ESM对不同类型声源均能保证较高的声场重建精度第五章进一步考虑了测量面另一侧存在干扰声源的情况,将信号的稀疏表示理论和稀疏正则化应用到基于等效源法的声场分离技术中。根据所选等效源源强的稀疏基的不同,分别提出了基于S-ESM、SM-ESM和SD-ESM的声场分离技术。通过数值仿真和实验对几种声场分离技术的性能和适用范围进行了分析。第六章对本文的研究工作进行了总结,并提出了后续有待研究和解决的问题。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-04-01)

田湘林,楼京俊[4](2019)在《宽频带内的单全息面分离声场研究》一文中研究指出近场声全息能高分辨率地重构声场,但是适用的自由声场环境很难获得,声场分离的方法能虚拟出自由声场,扩大了近场声全息技术的应用范围。目前声场分离的方法需要对声源有较多的先验知识,而且随着分析频率的增加,为了保持重建的精度需要减小传声阵元的间距,造成工程设计制造的难度进一步增加,这些方面一定程度上阻碍了近场声全息技术的应用。文章根据声波等效源法的原理提出一种在较宽的频带内的单全息面分离声场方法,无需目标声源和噪声源的先验知识,即可对声场进行分离,达到虚拟消声的效果。理论推导确保了方法的正确性,数值仿真验证了该方法的可行性和优越性。(本文来源于《振动工程学报》期刊2019年01期)

周鹤峰,曾新吾[5](2018)在《双面声场反向神经网络声压外推分离》一文中研究指出针对有限测量孔径造成的窗效应和离散传声器阵列带来的卷绕误差对双面声场分离技术的影响,提出了一种利用反向传播神经网络的全息面声压外推方法.该方法首先利用孔径内部测点平面坐标和相应声压值组成的学习样本训练神经网络,拟合出两者的函数关系.接着代入孔径外部测点坐标得到对应声压值,实现有限孔径外推。最后将已有测量值和外推测量值组成的虚拟大孔径导入双面声场分离处理.与传统外推方法相比,该方法不需要先验知识,操作简单,计算抗干扰能力强,结果准确性高.数值仿真和实验进一步验证了该方法在改善声场分离结果方面的可行性和有效性。(本文来源于《声学学报》期刊2018年06期)

田湘林,楼京俊[6](2018)在《基于等效源法的单全息面分离声场研究》一文中研究指出近场声全息能高分辨率地重构声场,但是其所要求的严格的自由声场条件在工程上很难得到满足,声场分离的方法能虚拟出自由声场,扩大了近场声全息技术的应用范围。目前的声场分离方法对声源要求有较多的先验知识,一定程度上阻碍了近场声全息技术的应用。文章根据声波等效源法的原理提出一种新的单全息面分离声场方法,无需目标声源和噪声源的先验知识,即可对声场进行分离,达到虚拟消声的效果。通过理论推导证明了方法的正确性,通过数值仿真验证了该方法的可行性。(本文来源于《噪声与振动控制》期刊2018年04期)

王晓冬[7](2018)在《单全息面的直接声场分离方法探究》一文中研究指出单全息面的直接声场分离技术解决了常规NAH要求测量面必须位于声源一侧的要求,是根据声压和质点之间的物理关系,在单全息面上分别测得声压和质点振速并进行分离。主要分析了单全息面直接声场分离的等效源法近场声全息和单全息面声压分离原理,并分析了数值仿真分析的作用及具体方法。(本文来源于《科技经济导刊》期刊2018年13期)

王庆华[8](2018)在《基于等效源法的声源识别与声场分离算法改进》一文中研究指出基于传声器阵列测量的近场声全息技术是一种先进的声场可视化技术已被广泛应用于汽车噪声源识别与定位等领域。基于等效源法的近场声全息算法由于其能够适应于任意形状声源,且性能优异而被广泛研究与应用。等效源法近场声全息的关键是准确求解等效源幅值,不同的求解算法在识别性能上会有所差异。本文对叁种经典的求解算法,即Tikhonov正则化、CVX工具箱和宽带声全息(WBH)进行了对比分析研究,旨在对基于等效源法的近场声全息算法进行改进,提高其识别性能,此外,对基于等效源法的双面声压测量声场分离方法也进行了一定的改进。为提高WBH的重建精度,对其迭代过程中的阈值函数和迭代初始值等进行修改。在上述识别结果的基础上,引入高阶矩阵函数波束形成思想,进一步提高声源识别结果的动态范围。通过单声源和相干双声源的仿真和实验,验证了所作改进的有效性。针对WBH在中低频对于相干声源识别结果不准确等局限,在压缩感知的框架下使用单调两步迭代收缩阈值算法(MTwIST)求解等效源幅值向量,以单声源、等幅/非等幅相干声源为对象进行了数值仿真,对比了上述四种算法的重建精度和计算效率。仿真结果表明:MTwIST在适用频率范围与CVX工具箱接近,同时较Tikhonov正则化和WBH有明显优势;计算效率虽低于Tikhonov正则化,但较CVX工具箱仍有较大优势,最后,通过实验验证了MTw IST的正确性与可行性。上述等效源近场声全息算法要求所有声源位于阵列一侧,当阵列背面存在干扰声源时无法准确识别,需要使用声场分离方法分离出目标声源辐射声场。为提高传统的基于等效源法的双面声压测量声场分离方法的分离精度,首先使用双面声压数据和WBH中的迭代算法确定阵列两侧的声源位置;然后将一定数量的等效源布置在识别出的位置附近,并以矩阵条件数为优化目标使用遗传算法对各个等效源的坐标进行进一步优化,从而达到提高分离精度的目的;通过数值仿真证明改进方法在分离精度上的优势。最后,通过实验验证了所提方法的正确性和有效性。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-05-01)

关珊珊,吴书有,陶襄樊,陈美霞,曹为午[9](2017)在《水下双层圆柱壳辐射声场欠定分离评估方法研究》一文中研究指出水下双层加筋圆柱壳振动和辐射声场的评估对其辐射噪声监测和控制具有重要工程意义。文中通过结构振动模态参与因子向量自身的稀疏特性,分析提出了一种基于结构振动的辐射噪声欠定分离评估方法,可实现有限振动测点情况下的水下复杂结构振动和辐射声场的有效评估。数值和试验结果验证了文中方法的有效性,且所需要的振动测点数目少,具有良好的工程适用性。(本文来源于《船舶力学》期刊2017年10期)

郭亮,朱海潮,毛荣富,苏俊博,陈志敏[10](2017)在《基于声辐射模态理论的声场分离技术(英文)》一文中研究指出为了消除复杂声场中干扰噪声对于近场声全息重建精度的影响,该文提出了一种基于单层阵列测量的声场分离技术。当目标声源和干扰噪声源为相干声源时,利用源强密度声辐射模态分析理论建立了声源与辐射声场的数学关系模型,通过对单层阵列测量的声压数据进行空间重采样得到两组子数据,构造各组子数据与目标声源和干扰噪声源的声辐射模态之间的数学公式,再求解公式中目标声源的各阶声辐射模态的展开系数,可重构目标声源在阵列处的声场响应,达到声场分离的目的。刚性脉动球声源与刚性脉动球干扰源、平板声源与刚性脉动球干扰源的数值仿真及对影响该方法的相关参数进行了详细研究,相关结果表明该方法具有较好的有效性和正确性。(本文来源于《船舶力学》期刊2017年06期)

声场分离论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了更精确分离质点振速,以波迭加法作为声场分离算法基础,提出单全息面测量振速直接声场分离方法。建立单面振速测量声场分离模型,并推导理论计算方法,通过数值仿真,分析算法的计算精度,证明该方法可以有效分离声场。然后对比所提分离方法和单面声压测量声场分离方法分离简单源和脉动声源的误差,结果表明:单面振速测量的直接声场分离方法可以有效分离目标声源,而且可以获得更高的振速分离精度。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

声场分离论文参考文献

[1].田克权.单全息面声源识别和声场分离方法研究[D].西安理工大学.2019

[2].田克权,毛锦,李林聪,崔亚辉,杜进辅.基于振速测量单全息面直接声场分离方法[J].噪声与振动控制.2019

[3].刘袁.基于稀疏采样的任意外形声源辐射声场重建与分离方法研究[D].合肥工业大学.2019

[4].田湘林,楼京俊.宽频带内的单全息面分离声场研究[J].振动工程学报.2019

[5].周鹤峰,曾新吾.双面声场反向神经网络声压外推分离[J].声学学报.2018

[6].田湘林,楼京俊.基于等效源法的单全息面分离声场研究[J].噪声与振动控制.2018

[7].王晓冬.单全息面的直接声场分离方法探究[J].科技经济导刊.2018

[8].王庆华.基于等效源法的声源识别与声场分离算法改进[D].重庆大学.2018

[9].关珊珊,吴书有,陶襄樊,陈美霞,曹为午.水下双层圆柱壳辐射声场欠定分离评估方法研究[J].船舶力学.2017

[10].郭亮,朱海潮,毛荣富,苏俊博,陈志敏.基于声辐射模态理论的声场分离技术(英文)[J].船舶力学.2017

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