[發(fā)明專利]一種二元換能器頻帶交疊處噪聲信號功率譜強度控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510029437.2
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN104735592B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 李冰;余華兵;陳新華;鮑習中
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: H04R3/02
• 分類號: H04R3/02
• 代理公司: 北京億騰知識產(chǎn)權(quán)代理事務所11309
• 代理人: 陳霽

1.一種二元換能器頻帶交疊處噪聲信號功率譜強度控制方法，其特征在于，包括：

確定可編程多通道信號源初始數(shù)據(jù),所述初始數(shù)據(jù)是使各個換能器基元諧振頻率附近的噪聲功率譜起伏特性滿足要求的數(shù)據(jù)；

根據(jù)可編程多通道信號源初始數(shù)據(jù)，對一組相鄰的兩個換能器基元頻帶交疊處的噪聲信號進行功率譜分析；

根據(jù)譜分析結(jié)果進行移位參數(shù)計算，以對所述一組相鄰的兩個換能器基元中的一個換能器基元對應通道信號源的噪聲數(shù)據(jù)進行相應點數(shù)的循環(huán)移位，直至所述一組相鄰的兩個換能器基元頻帶交疊處噪聲功率譜矢量疊加效果為同相疊加；

然后調(diào)整所述一組相鄰的兩個換能器基元頻帶交疊處的增益，直至根據(jù)調(diào)整后的增益所確定的新的可編程多通道信號源數(shù)據(jù)使所述一組相鄰的兩個換能器基元頻帶交疊處的噪聲信號功率起伏特性滿足要求；

所述確定可編程多通道信號源初始數(shù)據(jù)具體包括：

獲取限帶白噪聲信號和各個換能器基元在工作頻帶內(nèi)的增益參數(shù)；

逐一調(diào)整各個換能器基元在工作頻帶內(nèi)的增益，使得各個換能器基元諧振頻率附近的噪聲功率譜起伏特性滿足要求；

根據(jù)限帶白噪聲信號和調(diào)整后的各個換能器基元在工作頻帶內(nèi)的增益，確定可編程多通道信號源初始數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)限帶白噪聲信號和調(diào)整后的各個換能器基元在工作頻帶內(nèi)的增益，確定可編程多通道信號源初始數(shù)據(jù)包括：

將各個換能器基元在工作頻帶內(nèi)的頻點參數(shù)和與頻點對應調(diào)整后的增益參數(shù)代入MATLAB中的fir2函數(shù)中，以求取FIR濾波器參數(shù)；

將求取的FIR濾波器參數(shù)與限帶白噪聲信號做卷積，進而確定可編程多通道信號源初始數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，獲取限帶白噪聲信號具體包括：

在MATLAB中，通過RANDN函數(shù)獲取寬帶白噪聲信號；

對所述寬帶白噪聲信號進行低通濾波得到限帶白噪聲信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述獲取各個換能器基元工作頻帶內(nèi)的增益參數(shù)具體包括：

測量得到各個換能器基元頻率響應曲線和指向性曲線；

根據(jù)響應曲線中不同頻點對應的響應和指向曲線中不同角度對應的響應，計算得到各個換能器基元在工作頻帶內(nèi)的增益參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述確定的新的可編程多通道信號源數(shù)據(jù)，還作為下一組相鄰的兩個換能器基元的基本噪聲信號數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，根據(jù)多通道信號源初始數(shù)據(jù)，對一組相鄰的兩個換能器基元交疊頻帶的噪聲信號進行譜分析具體包括：

多通道信號源的初始噪聲數(shù)據(jù)激勵發(fā)射機組，發(fā)射機組驅(qū)動換能器基陣在水下產(chǎn)生寬帶白噪聲信號；

在垂直方向上調(diào)整標準水聽器位置以使其與所述一組相鄰的兩個換能器基元聲中心等距；

標準水聽器將接收到的噪聲信號送入譜分析儀進行功率譜分析，譜分析頻段為所述一組相鄰的兩個換能器基元交疊頻段。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述移位參數(shù)是根據(jù)交疊頻段處噪聲功率譜矢量疊加效果、交疊頻帶的中心頻率和噪聲生成數(shù)據(jù)的采樣率來來計算的。