[發明專利]一種基于相位共軛理論的噪聲源識別系統及其工作方法

有效

• 申請號: 201710055529.7
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN106706121B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 劉松;黎勝;于大鵬;李茂發
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 大連星海專利事務所有限公司 21208
• 代理人: 花向陽;楊翠翠

一種基于相位共軛理論的噪聲源識別系統及其工作方法，屬于聲學定位技術領域。這個識別系統是由3030型鋁合金型材、3030型鋁型材角件、3030型鋁型材支架、輕型內六角帶安裝固定孔管夾組成測量陣列，通過測量陣列、傳感器、數據采集器、手持式筆記本電腦進行噪聲源定位實驗的工作方法。優點：該系統基于相位共軛法，利用鋁型材構成了測量陣列，通過固定參考傳聲器測量各測量點相位信息實現單陣列達成多陣列進行噪聲源定位實驗；該系統及工作方法能夠用于噪聲源定位實驗，可以實現單聲源、多聲源的聲源識別定位、聲源貢獻量分析；該系統及工作方法能夠利用較少的傳感器并利用局部重建技術進行噪聲源定位實驗，有利于工程實際的應用。

技術領域

本發明涉及一種基于相位共軛理論的噪聲源識別系統及其工作方法，屬于聲學技術領域。

背景技術

現今，船舶噪聲控制日益重要，在民事方面，《船上噪聲等級規則》對船舶噪聲有著嚴格要求；在軍事方面，艦船遮蔽性是影響海軍戰斗力的重要因素。噪聲源的識別定位在噪聲控制中起的決定性作用。然而,現今噪聲源識別系統過于理論化、復雜化，難以應用到工程實際中，這對船舶等行業發展無疑是不利的。因此，設計一個簡單的、多功能的噪聲源識別系統，能夠廣泛地應用于工程實際，減小成本，極大地促進我國船舶等諸行業的發展。

發明內容

本發明提供一種基于相位共軛理論的噪聲源識別系統及其工作方法，它可以應用于單聲源、多聲源的噪聲源識別與聲源貢獻量分析，能夠實現多種陣列模擬測量，并且使用較少的傳感器節約成本，能夠很好地應用與工程實際中。

本發明采用的技術方案是：一種基于相位共軛理論的噪聲源識別系統包括陣列平臺、陣列底座、測量陣列、數據采集器和手持式筆記本電腦，所述陣列平臺中第一3030型鋁型材左右端分別與第三3030型鋁型材上端和第四3030鋁型材上端通過3030鋁型材角件剛性連接固定成90度角；所述第二3030型鋁型材左右端分別與第三3030型鋁型材上端和第四3030鋁型材上端通過3030鋁型材角件剛性連接固定成90度角；所述陣列中間等間距設置輕型內六角帶安裝固定孔管夾的3030鋁型材；所述第五3030型鋁型材左右端分別與第三3030型鋁型材和第四3030鋁型材通過3030鋁型材角件剛性連接固定成90度角；所述第六3030型鋁型材左右端分別與第三3030型鋁型材和第四3030鋁型材通過3030鋁型材角件剛性連接固定成90度角；所述第五3030鋁型材每隔0.15倍聲源波長安裝固定一個輕型內六角帶安裝固定孔管夾；所述第六3030鋁型材每隔0.15倍聲源波長安裝固定一個輕型內六角帶安裝固定孔管夾；所述3030型鋁型材支架與第二3030型鋁型材中端通過3030鋁型材角件剛性連接固定成90度角。

所述的一種基于相位共軛理論的噪聲源識別系統的工作方法采用的步驟如下：

（a）聲源識別定位：聲源識別定位包括單聲源識別定位，多聲源識別定位；在聲源識別定位時，將基于相位共軛的噪聲源識別系統放置在測量聲源之前，在輕型內六角帶安裝固定孔管夾上安裝傳感器，在一固定位置放置參考傳聲器，將基于相位共軛的噪聲源識別系統水平平移多次進行聲場測量，通過數據采集器采集數據，利用手持式筆記本處理計算各傳感器自相關功率譜與互相關功率譜，根據各傳感器自相關功率譜與互相關功率譜利用相位共軛方法定位聲源位置，利用MATLAB程序繪出聲源定位圖；

（b）聲源貢獻量分析：聲源貢獻量分析包括單聲源貢獻量分析，多聲源貢獻量分析；在聲源貢獻量分析時，將基于相位共軛的噪聲源識別系統放置在測量聲源之前，在輕型內六角帶安裝固定孔管夾上安裝傳感器，在一固定位置放置參考傳聲器，將基于相位共軛的噪聲源識別系統水平平移多次進行聲場測量，通過數據采集器采集數據，利用手持式筆記本處理計算各傳感器自相關功率譜與互相關功率譜，處理提取出各傳感器自相關功率譜與互相關功率譜，利用相位共軛方法根據各傳感器自相關功率譜與互相關功率譜定位聲源位置，根據聲源定位位置以及各聲源聲場幅值進行聲場預測，計算各聲源對目標場點的聲學貢獻量系數，找出對噪聲貢獻量起主要作用的聲源。