基于ARM9的傅里葉變換—源強模擬聲全息技術(shù)的實驗研究
發(fā)布時間:2021-03-12 01:22
近場聲全息是一種適用于低頻聲源近場測量的先進的噪聲源識別技術(shù),它通過獲得被測對象的近場全息數(shù)據(jù),利用全息面和聲源面之間進行空間聲場變換時的關(guān)系,將全息數(shù)據(jù)作為已知量,通過逆變換獲得空間聲場傳遞系數(shù),從而重建出聲源輻射聲場。結(jié)合空間Fourier變換和等效源法,將Fourier變換和源強模擬技術(shù)的聲輻射計算方法運用于近場聲全息技術(shù),這種聲全息技術(shù)兼具兩者的優(yōu)點,有易于實現(xiàn)、計算速度快、適用于任意形狀的聲源等優(yōu)勢,因此,更適合運用到工程實踐中。本文運用Fourier變換和源強模擬聲全息技術(shù),結(jié)合ARM9體系結(jié)構(gòu)的小體積、低功耗、低成本、高性能等特點開發(fā)出了一套能夠?qū)崿F(xiàn)全息數(shù)據(jù)采集和全息變換的系統(tǒng),搭建了一套完整的實驗平臺。該平臺在儀器通道較少的的情況下通過點陣分塊掃描采集全息面的信息;設(shè)置參考通道,通過參考源信號與測量節(jié)點信號互譜的方法獲得全息面上的復聲壓的相位;運用MATLAB編寫的近場聲全息算法程序進行計算,最終實現(xiàn)聲場的重建和預測。論文首先介紹實驗的理論方法原理以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方案,而后分析了運用該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對音箱發(fā)出聲源進行了聲源識別實驗研究。具體做法是,在聲場中距離...
【文章來源】:廣西科技大學廣西壯族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 全息變換算法、全息測量方法和系統(tǒng)
1.2.1 全息變換算法
1.2.2 基于等效源法的NAH
1.2.3 測量方法
1.2.4 測量系統(tǒng)
1.3 嵌入式處理器
1.4 立題論據(jù)及研究內(nèi)容
第二章 多虛擬域波疊加法聲全息技術(shù)
2.1 振動聲輻射計算中的源強模擬技術(shù)
2.2 Fourier變換
2.2.1 二重Fourier級數(shù)展開
2.2.2 二維離散Fourier變換
2.3 基于Fourier變換和源強模擬技術(shù)的聲輻射計算方法
2.4 基于Fourier變換和源強模擬技術(shù)的NAH
2.5 全息重建問題的正則化處理
2.6 本章小結(jié)
第三章 ARM體系結(jié)構(gòu)及實驗總體方案
3.1 ARM處理器簡介
3.1.1 處理器工作模式
3.1.2 寄存器介紹
3.1.3 數(shù)據(jù)長度
3.1.4 存儲系統(tǒng)
3.2 天嵌開發(fā)板TQ2440資源概述
3.3 實驗總體方案
3.3.1 全息面復聲壓獲取方案
3.3.2 數(shù)據(jù)采集方案
3.4 本章小結(jié)
第四章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件設(shè)計
4.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件的組成結(jié)構(gòu)
4.2 系統(tǒng)基礎(chǔ)功能模塊的設(shè)計和原理
4.2.1 電源模塊
4.2.2 系統(tǒng)時鐘和定時器
4.2.3 存儲模塊
4.2.4 NAND FLASH控制器
4.3 通用異步收發(fā)器UART
4.3.1 UART工作原理
4.3.2 引腳描述及相關(guān)寄存器
4.3.3 UART硬件電路
4.4 ADC模塊
4.4.1 ADC原理
4.4.2 ADC相關(guān)寄存器
4.4.3 A/D輸入偏置電壓與A/D輸入擴展接口
4.5 本章小結(jié)
第五章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計
5.1 ADC模塊程序設(shè)計
5.2 NAND FLASH模塊程序設(shè)計
5.2.1 NAND FLASH復位函數(shù)
5.2.2 NAND FLASH初始化函數(shù)
5.2.3 NAND FLASH頁寫入函數(shù)
5.2.4 NAND FLASH頁讀取函數(shù)
5.2.5 NAND FLASH塊擦除函數(shù)
5.3 數(shù)據(jù)處理模塊
5.4 UART模塊程序設(shè)計
5.5 主控程序設(shè)計
5.6 上位機應(yīng)用程序
5.7 本章小結(jié)
第六章 實驗研究
6.1 實驗準備
6.2 實驗測量
6.3 數(shù)據(jù)處理與實驗結(jié)果
6.4 誤差分析
6.4.1 兩路傳聲器通道采樣之間的時間差對重建結(jié)果的影響
6.4.2 參考傳聲器的位置設(shè)置對重建結(jié)果的影響
6.5 實驗結(jié)論
6.6 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 工作展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
本文編號:3077437
【文章來源】:廣西科技大學廣西壯族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 全息變換算法、全息測量方法和系統(tǒng)
1.2.1 全息變換算法
1.2.2 基于等效源法的NAH
1.2.3 測量方法
1.2.4 測量系統(tǒng)
1.3 嵌入式處理器
1.4 立題論據(jù)及研究內(nèi)容
第二章 多虛擬域波疊加法聲全息技術(shù)
2.1 振動聲輻射計算中的源強模擬技術(shù)
2.2 Fourier變換
2.2.1 二重Fourier級數(shù)展開
2.2.2 二維離散Fourier變換
2.3 基于Fourier變換和源強模擬技術(shù)的聲輻射計算方法
2.4 基于Fourier變換和源強模擬技術(shù)的NAH
2.5 全息重建問題的正則化處理
2.6 本章小結(jié)
第三章 ARM體系結(jié)構(gòu)及實驗總體方案
3.1 ARM處理器簡介
3.1.1 處理器工作模式
3.1.2 寄存器介紹
3.1.3 數(shù)據(jù)長度
3.1.4 存儲系統(tǒng)
3.2 天嵌開發(fā)板TQ2440資源概述
3.3 實驗總體方案
3.3.1 全息面復聲壓獲取方案
3.3.2 數(shù)據(jù)采集方案
3.4 本章小結(jié)
第四章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件設(shè)計
4.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件的組成結(jié)構(gòu)
4.2 系統(tǒng)基礎(chǔ)功能模塊的設(shè)計和原理
4.2.1 電源模塊
4.2.2 系統(tǒng)時鐘和定時器
4.2.3 存儲模塊
4.2.4 NAND FLASH控制器
4.3 通用異步收發(fā)器UART
4.3.1 UART工作原理
4.3.2 引腳描述及相關(guān)寄存器
4.3.3 UART硬件電路
4.4 ADC模塊
4.4.1 ADC原理
4.4.2 ADC相關(guān)寄存器
4.4.3 A/D輸入偏置電壓與A/D輸入擴展接口
4.5 本章小結(jié)
第五章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計
5.1 ADC模塊程序設(shè)計
5.2 NAND FLASH模塊程序設(shè)計
5.2.1 NAND FLASH復位函數(shù)
5.2.2 NAND FLASH初始化函數(shù)
5.2.3 NAND FLASH頁寫入函數(shù)
5.2.4 NAND FLASH頁讀取函數(shù)
5.2.5 NAND FLASH塊擦除函數(shù)
5.3 數(shù)據(jù)處理模塊
5.4 UART模塊程序設(shè)計
5.5 主控程序設(shè)計
5.6 上位機應(yīng)用程序
5.7 本章小結(jié)
第六章 實驗研究
6.1 實驗準備
6.2 實驗測量
6.3 數(shù)據(jù)處理與實驗結(jié)果
6.4 誤差分析
6.4.1 兩路傳聲器通道采樣之間的時間差對重建結(jié)果的影響
6.4.2 參考傳聲器的位置設(shè)置對重建結(jié)果的影響
6.5 實驗結(jié)論
6.6 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 工作展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
本文編號:3077437
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