[发明专利]一种基于多重信号分类算法的噪声源识别系统及工作方法

说明书

一种基于多重信号分类算法的噪声源识别系统及工作方法，属于声学定位技术领域。这个噪声源识别系统及其工作方法，使用铝型材结构，重量轻、便于运输；这个噪声源识别系统及其工作方法，可移动阵列多次测量，达到单阵列形成多阵列测量的效果；这个噪声源识别系统及其工作方法，可以进行单声源、多声源的噪声源识别与声源贡献量分析实验，应用范围广泛、功能多；这个噪声源识别系统及其工作方法需求传感器少，便于工程实际应用。

技术领域

本发明涉及一种基于多重信号分类算法的噪声源识别系统及工作方法，具体地说，本发明涉及一种平面螺旋形传声器阵列，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。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。

基于多重信号分类算法的波束形成声源定位技术，其定位精度不仅与波束形成算法本身有关，还与传声器阵列的形式有关；传声器阵元分布合理，就能实现利用少量传声器获得高精度的声源定位结果；使用较少的传声器，不仅节约经济成本，还方便了安装使用，能够很好地应用于工程实际。

发明内容

本发明设计了基于多重信号分类算法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，该系统能够实现多种阵列模拟测量、使用较少的传声器工作，并且空间覆盖范围大、对噪声源的定位精度高、可识别噪声源频率范围广、采集信息量大，有利于工程实际的应用。

本发明采用的技术方案是：一种基于多重信号分类算法的噪声源识别系统，所述噪声源识别系统包括测量阵列平台、参考传声器、数据采集器、手持式笔记本电脑；所述测量阵列平台包含A螺旋形辐条、B螺旋形辐条、C螺旋形辐条、D螺旋形辐条、E螺旋形辐条；所述A螺旋形辐条、B螺旋形辐条、C螺旋形辐条、D螺旋形辐条、E螺旋形辐条的末端与圆环固定连接，首端与圆盘固定连接；所述圆盘与立柱固定连接；所述立柱与底座通过三角板固定连接成90度角；所述A螺旋形辐条上设有A1-A7传声器，B螺旋形辐条上设有B1-B8传声器，C螺旋形辐条上设有C1-C7传声器，D螺旋形辐条上设有D1-D7传声器，E螺旋形辐条上设有E1-E7传声器；所述测量阵列平台放置在噪声源之前。

所述的一种基于多重信号分类算法的噪声源识别系统的工作方法，采用的步骤如下：

声源识别定位：在声源识别定位时，将测量阵列平台放置在噪声源之前，在一固定位置放置参考传声器，将测量阵列平台水平平移多次进行声场测量，通过数据采集器采集测量阵列平台上的传声器的数据，利用手持式笔记本电脑处理计算各传声器的自相关功率谱与互相关功率谱，根据各传声器的自相关功率谱与互相关功率谱利用多重信号分类算法定位声源位置，利用MATLAB程序绘出声源定位图。

本发明的有益效果是：一种基于多重信号分类算法的噪声源识别系统及工作方法，该系统基于多重信号分类算法，利用铝型材构成平面螺旋形测量阵列，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；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；采用刚性结构固定传声器，避免了由于软连接造成的传声器阵列孔径、传声器相对位置发生变化；该系统能够使用传声器少，并且空间覆盖范围大、对噪声源的定位精度高、可识别噪声源频率范围广、采集信息量大，有利于工程实际的应用。这种噪声源识别系统使用铝型材结构，重量轻、便于运输，可移动阵列多次测量，达到单阵列形成多阵列测量的效果；同时，该系统可以进行单声源、多声源的噪声源识别与声源贡献量分析实验，应用范围广泛、功能多。

附图说明

图1是一种基于多重信号分类算法的噪声源识别系统测量阵列平台的结构图。

图2是一种基于多重信号分类算法的噪声源识别系统的结构图。