基于相位共轭方法的多目标噪声源在复杂声场中分离和识别研究

基本信息
批准号:51609037
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:刘松
学科分类:
依托单位:大连理工大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:马骏,陈文炯,李婷,蔡堉楠,夏茂龙,高冬冬
关键词:
噪声源分离和识别目标随机阵列声学表面等离子共振体盲源分离技术相位共轭
结项摘要

The identification of multi - target sound source in complex sound field was a hot issue in the field of noise control in recent years. The higher resolution of sound source identification would be achieved by introducing the acoustic surface plasmon resonance body for analysis the evanescent wave to make the phase conjugation method could be applied to the more realistic far field measurement to break the diffraction limit. Combined the advantages between the phase conjugation methods and blind source separation technique for separation the sound field would obtain the accurate results for identification and location the underwater multiple sound sources. For the complex condition of multi-target noise sources condition, using a closed enveloping sound source instead of combination of the actual multiple sound sources, the source identification could be implemented based on the phase conjugation method for the overall enveloping sound source, and then the blind source separation technique could improve the target sound source reconstruction to accurately reconstruct the sound pressure amplitude of each noise source. The project provide a new method for the multiple sound source identification, the sound field reconstruction and the acoustic active control which combined the phase conjugation method and the blind separation technology to achieve the purpose of reducing the noise level. The experimental research on the multi-target sound source on the basis of the above theory would be developed and the target random measurement array product would be designed and optimized for identification and location of the sound source applied for the sound source reconstruction ultimately. This project was aims to find the practical and effective noise source identification algorithm in complex sound field, and to provide a new method for noise control.

多目标噪声源在复杂声场中的识别问题是近年来噪声控制领域的热点问题。本项目拟将表面等离子共振理论引入声学领域,建立声学表面等离子共振体对倏逝波的声学参数进行量化分析,在远场测量条件下突破声波衍射极限,得到更高的识别分辨率以满足工程应用。在此研究基础上,结合相位共轭方法和盲源分离技术进行多目标噪声源的声场分离,具体研究内容包括:采用一个封闭的包络面包络所有的声源,基于相位共轭方法对该包络面的辐射声场进行识别以确定整体的噪声源位置,然后按照盲源分离技术的求解方法对已经确定位置的包络面噪声源进行逐个分离,准确识别各个噪声源声压幅值。将相位共轭方法与盲分离技术结合,可为多目标噪声源识别、声场重构乃至声学主动控制提供一种新的方法。此外,本项目还将对多目标噪声源识别进行实验研究,采用目标随机阵列进行复杂声场环境下的声源识别。本项目旨在寻找实用有效的噪声源识别算法,为减振降噪提供新的手段和技术支持。

项目摘要

针对水下噪声源识别和定位的军事需求,以降低舰船的辐射噪声为考核验证对象,开展了基于相位共轭方法实现噪声源定位和辐射特性分析研究,发展一种新的将实验和计算相结合的声场分析技术,建立基于相位共轭方法的噪声源识别与定位方法和基于相位共轭方法的实验和计算相结合的辐射特性分析方法并进行多目标噪声源在复杂声场中的识别问题。针对不同类型的平面相位共轭阵聚焦效果不同的问题,通过理论分析和数值仿真讨论了圆周阵、十字阵和矩形等目标阵列阵聚焦自由场点声源的特点,并进行实验验证。结果表明:测量振速采用偶极子阵发射的圆周阵聚焦效果最好,扩大圆周阵和十字阵的阵列尺寸能够提高其聚焦的空间分辨率。针对多声源声场成像与分离问题,在对不同强度的两个点声源声场和平板声源声场识别的研究基础上,选取目标场点并分别计算了各个声源的贡献量系数以实现声源分离技术。结果表明:通过对目标声源进行声学贡献量分析,可以判断出各个声源对目标场点的贡献权重,通过对目标场点贡献量为正的声源或平板区域进行控制就可以减小对目标场点的辐射噪声值。以提高声源识别分辨率为目标,分别开展基于迭代相位共轭方法的声源识别研究和基于声学超透镜的远场声源定位研究:相位共轭方法进行声源聚焦时,声场聚焦后会继续发散,导致声源识别分辨率不高。通过聚焦点的声场叠加,对聚焦后发散的声场进行时间反转计算与原相位共轭声场在聚焦点处叠加,通过数值模拟和实验验证了迭代相位共轭方法的有效性。声学超透镜能够对声波的倏逝波成分进行无损传播甚至放大传播,实现声源的完美成像,完成声源重构。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
3

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
4

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
5

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

DOI:
发表时间:2022

刘松的其他基金

批准号:51366008
批准年份:2013
资助金额:55.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81670083
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11601003
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21705036
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51404293
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31340030
批准年份:2013
资助金额:15.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81601463
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31401638
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11326115
批准年份:2013
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:81471239
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51402326
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31771913
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81873423
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

非自由声场环境下的声场分离理论与声源识别方法研究

批准号:10974040
批准年份:2009
负责人:毕传兴
学科分类:A2301
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
2

均匀流中静止及旋转声源实时识别与声场分离方法研究

批准号:11674082
批准年份:2016
负责人:毕传兴
学科分类:A2304
资助金额:69.00
项目类别:面上项目
3

水下大型结构体中复杂噪声源定位、识别和分离方法研究

批准号:61601149
批准年份:2016
负责人:韩闯
学科分类:F0111
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
4

混响声场中多声源的分离检测方法探索

批准号:10674151
批准年份:2006
负责人:杨亦春
学科分类:A2305
资助金额:30.00
项目类别:面上项目