隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加深,噪聲污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻,帶來(lái)了一系列不良效應(yīng)。有效治理噪聲污染,是當(dāng)今社會(huì)面臨的主要問(wèn)題之一。因此,對(duì)噪聲的準(zhǔn)確測(cè)量具有重要的研究意義。設(shè)計(jì)精度高、實(shí)時(shí)性較好的噪聲測(cè)量系統(tǒng),是認(rèn)識(shí)、分析和處理噪聲問(wèn)題的重要前提。噪聲測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量精度必須得以保證,才能得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果,且要求系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)分析噪聲信號(hào)各頻帶成分。設(shè)計(jì)合理的嵌入式硬件方案能使系統(tǒng)以足夠快的速度對(duì)噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析。因此,本文對(duì)噪聲測(cè)量的主要分析算法以及系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行研究,旨在開(kāi)發(fā)一種精度高,實(shí)時(shí)性較好,可操作性較強(qiáng)的實(shí)時(shí)噪聲測(cè)量系統(tǒng)。由于雙線性變換法在實(shí)現(xiàn)頻率計(jì)權(quán)濾波器設(shè)計(jì)時(shí)存在固有頻率失真問(wèn)題,本文提出一種基于改進(jìn)帝國(guó)競(jìng)爭(zhēng)算法的IIR濾波器設(shè)計(jì)方法。在算法同化階段引入混沌函數(shù)來(lái)增大搜索范圍,同時(shí)在帝國(guó)競(jìng)爭(zhēng)階段引入克隆進(jìn)化算子來(lái)引導(dǎo)算法向最優(yōu)解方向搜索。根據(jù)頻率計(jì)權(quán)的IIR濾波器誤差來(lái)源,設(shè)計(jì)相應(yīng)的濾波器優(yōu)化模型和目標(biāo)函數(shù),利用改進(jìn)帝國(guó)競(jìng)爭(zhēng)算法對(duì)濾波器系數(shù)搜索求解,實(shí)現(xiàn)頻率計(jì)權(quán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文構(gòu)建DSP+ARM的實(shí)時(shí)噪聲測(cè)量系統(tǒng)硬件平臺(tái),并將μC/OS-Ⅱ移植到測(cè)量系統(tǒng)的ARM部分,以... 

【文章來(lái)源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1兩款主流噪聲測(cè)量?jī)x實(shí)物圖

圖 3.3 fdatool 濾波器設(shè)計(jì)界面.2.1 倍頻程濾波器的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)以中心頻率 fm=8kHz 的倍頻程濾波器設(shè)計(jì)為例，采樣頻率 fs=48kHzTLAB 命令窗，鍵入 fdatool 得到如圖 3.3 所示的設(shè)計(jì)界面，利用濾波器設(shè)即可得到該中心頻率處的 8 階 IIR 帶通濾波器直接形式的濾波器系數(shù)：B={0.007875，0，-0.031499，0，0.047249，0，-0.031499，0，0.007874A={1.000000，-2.952529，5.446983，-6.630901，6.135356，-4.101035，2.0778333，0.142355}要得到級(jí)聯(lián)形式的系數(shù)ikB 、ikA ，可使用 MATLAB 軟件函數(shù) tf2sos.m，遞函數(shù)轉(zhuǎn)換為二階環(huán)節(jié)，它的調(diào)用方法為 sos , G =tf 2sos ( B, A)將設(shè)計(jì)出的直接型 8 階帶通濾波器轉(zhuǎn)換成 4 個(gè)二階級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)，得到系1.9685 0.9685 1.0000 -0.4859 0.45771.0000

信的下載界面，當(dāng)兩者一旦通信成功，上位機(jī)軟件將自動(dòng)讀取系統(tǒng)聲數(shù)據(jù)，包括多種測(cè)量類型以及測(cè)量的日期、時(shí)間等信息。開(kāi)始初始化串口與上位機(jī)聯(lián)機(jī)？允許接收？N結(jié)束標(biāo)志？獲取命令標(biāo)志獲取串口數(shù)據(jù)Y保存數(shù)據(jù)到命令隊(duì)列NN復(fù)位標(biāo)志？結(jié)束N發(fā)送Busy響應(yīng) 禁止接收命令Y保存結(jié)束標(biāo)志YY圖 4.8 串口通信流程圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]多通道噪聲測(cè)量的關(guān)鍵理論與應(yīng)用研究[D]. 曾金芳.湖南大學(xué) 2015
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碩士論文
[1]帝國(guó)主義競(jìng)爭(zhēng)算法的改進(jìn)及其在結(jié)構(gòu)識(shí)別中的應(yīng)用[D]. 邵永亮.蘇州科技大學(xué) 2017
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[3]環(huán)境噪聲的實(shí)時(shí)測(cè)量方法與應(yīng)用研究[D]. 毛政海.湖南大學(xué) 2016
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