針對(duì)陣列成像聲源定位系統(tǒng)對(duì)于低頻噪聲源定位空間分辨率低的問題,提出一種適用于低頻噪聲源的高分辨率定位方法。該方法在不改變傳聲器陣列孔徑條件下,通過對(duì)傳聲器陣列在不同位置采集的噪聲信號(hào)進(jìn)行處理,合成虛擬的大孔徑陣列,等效增大陣列的物理孔徑,以虛擬陣列的信號(hào)輸出值作為初始值,再使用多重信號(hào)分類（MUSIC）高分辨率算法對(duì)噪聲源進(jìn)行定位分析。將仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與波束形成（SRP）算法進(jìn)行對(duì)比分析,證明基于虛擬陣列的MUSIC噪聲源定位方法在對(duì)中低頻段噪聲定位時(shí)具有較高的定位分辨率,同時(shí)對(duì)近距離的多個(gè)噪聲源具有較好的分辨能力。 

【文章來源】：噪聲與振動(dòng)控制. 2020,40(06)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

遠(yuǎn)場(chǎng)聲源模型

確定要測(cè)量的噪聲源大概位置后，在測(cè)量位置和陣列之間放置一固定參考傳聲器，此傳聲器在進(jìn)行信號(hào)采集過程中不間斷采集噪聲信號(hào)。傳聲器陣列在正對(duì)噪聲源位置的平面內(nèi)進(jìn)行變換位置的間隔采樣，采樣過程如圖2所示。定義傳聲器陣列第一次采樣時(shí)的位置是參考位置，為保證虛擬陣列的陣元無重疊，在傳聲器陣列間隔采樣過程中傳聲器陣列水平或豎直移動(dòng)的距離l大于陣列直徑d，每次移動(dòng)后的陣列所在位置都為虛擬陣列的子陣列，當(dāng)陣列沿同一個(gè)方向移動(dòng)n次以后，可合成虛擬陣列的孔徑D=d×(n+1),D為虛擬陣列的孔徑。當(dāng)進(jìn)行移動(dòng)位置的間隔采樣之后，將采集的信號(hào)經(jīng)過一窄帶濾波器，利用Hilbert變換進(jìn)行變換，獲得信號(hào)的解析形式，計(jì)算參考陣列和子陣列的相位差之后，對(duì)所有子陣列的采樣信號(hào)進(jìn)行合成，用合成的信號(hào)進(jìn)行噪聲源定位算法處理，所得結(jié)果即為虛擬陣列的噪聲源定位結(jié)果。以位置1處的陣列中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系，若噪聲源區(qū)域有E個(gè)點(diǎn)聲源，則坐標(biāo)原點(diǎn)處陣元接收到的聲源信號(hào)為[11]

為了驗(yàn)證本文定位算法的性能，對(duì)前面理論分析進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，在使用單陣列和虛擬陣列時(shí)分別使用SRP定位算法和MUSIC定位算法對(duì)聲源定位進(jìn)行仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)。仿真中在6×6平面內(nèi)構(gòu)造點(diǎn)聲源，在距離聲源6 m、與聲源面平行的平面上采用孔徑為1.6 m的64陣元螺旋傳聲器陣列模型進(jìn)行噪聲源定位，陣元位置圖如圖3所示：3.1 基于虛擬陣列定位方法和單一陣列定位方法單陣列定位結(jié)果比較

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3022703