[发明专利]一种基于相位共轭理论的噪声源识别系统及其工作方法

说明书

一种基于相位共轭理论的噪声源识别系统及其工作方法，属于声学定位技术领域。这个识别系统是由3030型铝合金型材、3030型铝型材角件、3030型铝型材支架、轻型内六角带安装固定孔管夹组成测量阵列，通过测量阵列、传感器、数据采集器、手持式笔记本电脑进行噪声源定位实验的工作方法。优点：该系统基于相位共轭法，利用铝型材构成了测量阵列，通过固定参考传声器测量各测量点相位信息实现单阵列达成多阵列进行噪声源定位实验；该系统及工作方法能够用于噪声源定位实验，可以实现单声源、多声源的声源识别定位、声源贡献量分析；该系统及工作方法能够利用较少的传感器并利用局部重建技术进行噪声源定位实验，有利于工程实际的应用。

技术领域

本发明涉及一种基于相位共轭理论的噪声源识别系统及其工作方法，属于声学技术领域。

背景技术

现今，船舶噪声控制日益重要，在民事方面，《船上噪声等级规则》对船舶噪声有着严格要求；在军事方面，舰船遮蔽性是影响海军战斗力的重要因素。噪声源的识别定位在噪声控制中起的决定性作用。然而,现今噪声源识别系统过于理论化、复杂化，难以应用到工程实际中，这对船舶等行业发展无疑是不利的。因此，设计一个简单的、多功能的噪声源识别系统，能够广泛地应用于工程实际，减小成本，极大地促进我国船舶等诸行业的发展。

发明内容

本发明提供一种基于相位共轭理论的噪声源识别系统及其工作方法，它可以应用于单声源、多声源的噪声源识别与声源贡献量分析，能够实现多种阵列模拟测量，并且使用较少的传感器节约成本，能够很好地应用与工程实际中。

本发明采用的技术方案是：一种基于相位共轭理论的噪声源识别系统包括阵列平台、阵列底座、测量阵列、数据采集器和手持式笔记本电脑，所述阵列平台中第一3030型铝型材左右端分别与第三3030型铝型材上端和第四3030铝型材上端通过3030铝型材角件刚性连接固定成90度角；所述第二3030型铝型材左右端分别与第三3030型铝型材上端和第四3030铝型材上端通过3030铝型材角件刚性连接固定成90度角；所述阵列中间等间距设置轻型内六角带安装固定孔管夹的3030铝型材；所述第五3030型铝型材左右端分别与第三3030型铝型材和第四3030铝型材通过3030铝型材角件刚性连接固定成90度角；所述第六3030型铝型材左右端分别与第三3030型铝型材和第四3030铝型材通过3030铝型材角件刚性连接固定成90度角；所述第五3030铝型材每隔0.15倍声源波长安装固定一个轻型内六角带安装固定孔管夹；所述第六3030铝型材每隔0.15倍声源波长安装固定一个轻型内六角带安装固定孔管夹；所述3030型铝型材支架与第二3030型铝型材中端通过3030铝型材角件刚性连接固定成90度角。

所述的一种基于相位共轭理论的噪声源识别系统的工作方法采用的步骤如下：

（a）声源识别定位：声源识别定位包括单声源识别定位，多声源识别定位；在声源识别定位时，将基于相位共轭的噪声源识别系统放置在测量声源之前，在轻型内六角带安装固定孔管夹上安装传感器，在一固定位置放置参考传声器，将基于相位共轭的噪声源识别系统水平平移多次进行声场测量，通过数据采集器采集数据，利用手持式笔记本处理计算各传感器自相关功率谱与互相关功率谱，根据各传感器自相关功率谱与互相关功率谱利用相位共轭方法定位声源位置，利用MATLAB程序绘出声源定位图；

（b）声源贡献量分析：声源贡献量分析包括单声源贡献量分析，多声源贡献量分析；在声源贡献量分析时，将基于相位共轭的噪声源识别系统放置在测量声源之前，在轻型内六角带安装固定孔管夹上安装传感器，在一固定位置放置参考传声器，将基于相位共轭的噪声源识别系统水平平移多次进行声场测量，通过数据采集器采集数据，利用手持式笔记本处理计算各传感器自相关功率谱与互相关功率谱，处理提取出各传感器自相关功率谱与互相关功率谱，利用相位共轭方法根据各传感器自相关功率谱与互相关功率谱定位声源位置，根据声源定位位置以及各声源声场幅值进行声场预测，计算各声源对目标场点的声学贡献量系数，找出对噪声贡献量起主要作用的声源。