[发明专利]一种脉冲响应信号声强测量的方法

权利要求书

1.一种脉冲响应信号声强测量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：用双传声器探头A、B采集脉冲响应信号声压数据，将测得的声压数据导入计算机，分别记为P'_A(t)、P'_B(t)；

S02：记录信号P'_A(t)和P'_B(t)的时间长度为T，对信号P'_A(t)和P'_B(t)做离散傅里叶变换，通过频谱的峰值个数判定通道中包含的脉冲响应信号数量为m，其中探头A第i个脉冲响应信号设为p_Ai(t)，探头B第i个脉冲响应信号设为p_Bi(t)，p_A(t)和p_B(t)分别记为：

其中0＜t＜T；

S03：确定脉冲响应信号p_Ai(t)的固有频率值和脉冲响应信号p_Bi(t)的固有频率值构建信号：

当初始值i＝1时，LA₀(t)＝p_A(t)、LB₀(t)＝p_B(t)；

构建信号LA_i-1(t)做傅里叶变换，确定最大幅值及对应频率点，确定构建信号LA_i-1(t)的频率估计值确定频率搜索区间在频率搜索区间内获取H个均分的细分频率点其中，w＝0,1,…,H；构造函数将构造函数与构建信号LA_i-1(t)做内积运算，寻找內积模极值点，根据极值点处的频率，获取响应信号p_Ai(t)的固有频率值

构建信号LB_i-1(t)做傅里叶变换，确定最大幅值及对应频率点，确定构建函数LB_i-1(t)的频率估计值确定频率搜索区间在频率搜索区间内获取H个均分的细分频率点其中，w＝0,1,…,H；构造函数将构造函数与构建信号LB_i-1(t)做内积运算，寻找内积模极值点，根据极值点处的频率，获取响应信号p_Bi(t)的固有频率值

S04：根据脉冲响应信号p_Ai(t)的固有频率值构造在时间轴上移动的函数：

根据脉冲响应信号p_Bi(t)的固有频率值构造在时间轴上移动的函数：

其中：ΔT为函数的时间长度，τ为变量且τ∈(0,T-ΔT)；

构建信号LA_i-1(t)与构造函数c_Ai(t)做内积运算，构建函数LB_i-₁(t)与构造函数c_Bi(t)做內积运算，确定内积模极大值，根据确定的内积模极大值，从而确定脉冲响应信号p_Ai(t)的起始时间信号p_Bi(t)的起始时间

S05：截取构建信号LA_i-1(t)在时间段上的声压信号，记为截取构建信号LB_i-1(t)在时间段上的声压信号，记为

构造函数：

其中，n_Ai和n_Bi为变量；

对构造函数归一化处理得到：

y_Ai(t)＝u_Ai(t)/||u_Ai(t)||

y_Bi(t)＝u_Bi(t)/||u_Bi(t)||

将函数y_Ai(t)与截取信号进行内积运算，将函数y_Bi(t)与截取信号进行内积运算，得到X_Ai、X_Bi的表达式：

采用逐级细化方法寻找内积模||X_Ai||和||X_Bi||的最大值，根据X_Ai、X_Bi的表达式计算出衰减系数和

S06：根据内积值X_maxAi、X_maxBi和构造函数u_Ai(t)、u_Bi(t)计算出数值：

其中：

X_maxAi、X_maxBi分别为||X_Ai||、||X_Bi||取得最大值时对应的数值；

根据计算得出C_Ai和C_Bi的相位和幅值：

其中：

Arg(C_Ai)表示求C_Ai的辐角，Arg(C_Bi)表示求C_Bi辐角；

|C_Ai|表示求复数C_Ai的绝对值，|C_Bi|表示求复数C_Bi的绝对值；

S07：根据脉冲响应信号p_Ai(t)的起始时间固有频率衰减系数幅值初始相位脉冲响应信号p_Bi(t)的起始时间固有频率衰减系数幅值初始相位参数重构脉冲响应信号，分别记为其中：

S08：将重构脉冲响应信号代入瞬时声强计算公式：

其中，ρ：空气密度；

d：探头A和B的间距；

取信号瞬时声强的时间平均值，得到此脉冲响应信号的声强：

S09：若i＜m时，则i＝i+1，对LA_i-1(t)和LB_i-1(t)执行第S03-S08，计算出剩下m-1个脉冲响应信号的声强；

当i＝m时，循环结束。

2.根据权利要求1所述的脉冲响应信号声强测量的方法，其特征在于，所述S03步骤中