基于相控麦克风阵列的逆向噪声源识别原理与技术研究

《基于相控麦克风阵列的逆向噪声源识别原理与技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Rev，耳，、学位论文版权使用授权书㈣f『lf『舢删删『IffIfI

2、IJ㈣Y185444⋯9⋯本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者繇抒乃§签字日期：别J年．)月／石日导师躲沙嘞-J签字日期：2彳多年)月／衫日，p＼‘、广!．t‘j、v⋯§』’ra’中

3、图分类号：TB52．5；TP301．6UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学博士学位论文基于相控麦克风阵列的逆向噪声源识别原理与技术研究ReverseNoise-identifymechanismandtechnologybasedonphasedMicphonearray作者姓名：宋雷鸣导师姓名：孙守光学位类别：工学学科专业：车辆工程制学号：02110196职称：教授学位级别：博士研究方向：车辆系统动力学与控北京交通大学2010年3月一’J●一、扒志致谢八年的在职博士研究生学习生活即将结束，在此向所有关心和帮

4、助我的良师益友和亲人们致以最由衷的感谢。本论文的工作是在我的导师孙守光教授的悉心指导下完成的，孙守光教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。导师渊博的知识、开拓的学识视野，将对我以后的教育工作产生深远的影响，在此衷心感谢孙守光老师多年来对我的关心和指导。张新华高级工程师、李拥军工程师、胡理波工程师在本论文的实验研究工作中给予了很大的帮助，在此向他们表示衷心的谢意。李强教授对于我的科研工作提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，曾亮、李昆、孙长江、李新霞等硕士对我论文中的试验及

5、仿真研究、理论工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之挫I丹0最后向这么多年一直关心、支持我的家人致以最真诚的感激与谢意，我的妻子多年来鼓励支持我钻研业务；母亲多年来督促我不断进取；我的岳母帮助照料孩子。我的所有成绩和进步都离不开他们无微不至的关心和鼓励，他们的理解和支持使我能够专心完成我的学业。，庐0矿r——一’扒0中文摘要摘要：波束形成是阵列信号处理的重要发展方向，是近年来发展起来的研究噪声源的一种重要方法，它基于传声器阵列的指向性原理，可以进行声源空间分布的测量，进行声源识别及空间声场特性的研究，实现空间声场重构

6、，目前广泛用于航空航天、汽车工业、铁路列车、汽车、声呐、地震等领域。本文在波束形成技术研究的基础上，提出了一种可实现阵列小型化的基于波速形成的逆向声源识别方法，对该方法进行了理论与工程应用的研究，进行了试验验证，表明该方法可以有效提高测试系统的精度，特别是低频部分的测试精度。该测试技术与其他的高分辨率的阵列测试算法相比，其不需要先验知识，同时阵列系统的阵元数目，可以小于声源数目。逆向声源识别测试技术的实现是基于第一类算子方程的求解实现的，为由果求因的反问题，其通常是病态的：解不存在、解不唯一或不连续依赖数据，目前尚没有成熟

7、统一的求解方法。为了抑制病态，数学上一般借助于正则化方法和优化控制理论。本文根据Tikhonov正则法，应用神经网络、L．曲线法两种方法，对基于波束形成算子内核的第一类积分方程进行了研究，在求解过程中发现上述两种算法或需要先验知识，或网络参数的确定需要优化计算，很难在本课题的工程应用中实现。在上述研究的基础上，以广义奇异值分解为工具，以正则矩阵的选取和正则参数的确定为主线，针对现有算法多集中于正则参数的确定，对于正则矩阵的选择，除利用先验知识外，缺少有效手段的情况，本文提出了一种选择正则矩阵的新方法，进一步发展了Tikho

8、nov正则化方法，并成功地将算法应用到波速形成逆向声源识别线阵和面阵的工程化模型求解中，得到了良好的结果。最后，本文进行了工程应用的试验验证和汽车的噪声源识别，从测试结果可以看出，测试分析与实际情况相符，并优于现有的商业测试系统。关键词：态问题；分类号：波束形成；Tikhonov正则法；L．曲线；离散Picard条件；正则参数；病TB52．5：TP301．6图101幅，表4个，参考文献170篇ABSTRACTABS。I’量己AC’I’：Beamformingisanimportantdirectionofarraysign

9、alprocessingresearchinrecentyears，developedinto锄importantmethodofnoisesources，basedonthemicrophonearraydirectionprinciple。Itcallmeasurethespatialdistrib