[發明專利]一種用于球面傳聲器陣列的噪聲源識別方法及相關裝置

有效

• 申請號: 202010136612.9
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111239690B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 樊小鵬;李麗;何宏明;周永言;鄒莊磊;褚志剛;殷實加
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01S5/22
• 分類號: G01S5/22;G06F17/16;G06F17/15
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黃忠

1.一種用于球面傳聲器陣列的噪聲源識別方法，其特征在于，包括：

S1、構建球面傳聲器陣列接收噪聲源信號時的感知矩陣H，所述感知矩陣H根據球諧函數構建；

S2、當所述噪聲源信號稀疏，且所述球面傳聲器陣列上的傳聲器數量小于所述噪聲源信號的數量時，根據所述感知矩陣H，構建所述球面傳聲器陣列對應的壓縮感知模型，其中，所述壓縮感知模型為：

式中，x＝[x₁,x₂,…,x_I]^T，上標“T”表示轉置，x_i為第i個聚焦點的噪聲源的源強，I為聚焦點總數，||·||₂為l₂范數，||·||₀為l₀范數，H＝[h₁,h₂,…,h_I]為維的感知矩陣，p^☆為球面傳聲器陣列上傳聲器處的聲壓向量，ε表示極限范圍；

S3、根據恢復稀疏性算法，求解所述壓縮感知模型中向量x的最優解，得到所述噪聲源信號的源強，以進行噪聲源識別，其中所述求解時的表達式為：

式中，W為以括號內向量的元素為對角線元素的對角矩陣，W＝diag(ω)；ω＝[ω₁,ω₂,…,ω_I]，ω是由I個權重組ω_i成的向量，||·||₁為l₁范數ζ為閾值參數，ζ取10^-6；

所述根據恢復稀疏性算法求解所述壓縮感知模型的最優解，得到所述噪聲源的源強包括：

將向量ω中的元素ω_i初始化為定值，將向量x初始化為零向量；

基于恢復稀疏性算法，對所述壓縮感知模型中的向量x進行迭代求解，其中，所述恢復稀疏性算法中支撐集r中的權重ω_i∈Γ趨近于0。

2.根據權利要求1所述的用于球面傳聲器陣列的噪聲源識別方法，其特征在于，所述感知矩陣H具體為：H＝[h₁,h₂,...h_i...h_I]，其中h_i為：

式中，為球諧函數，n與m分別為球諧函數的階與次，“*”為復共軛，R_n(kr_i,ka)為徑向函數，為虛數單位，j_n為第一類球貝塞爾函數，為第二類球漢克爾函數，j′_n為j_n的導數，為的導數，k為波數k＝2πf/c，f為頻率，c為聲速，r₁為球面傳聲器陣列中聚焦點i與原點之間的距離，a為球面傳聲器陣列的半徑。