基于声传播算子的声源定位实验模拟方法研究

声传播算子是一种高效的时域声场计算方法,它能够很方便地计算出给定系统参数下任意时刻任意位置的声场变化情况,本文采用这种方法计算所得的二维房间声场信息进行传声器阵列的声源定位仿真实验。计算结果表明,用该方法获取的阵列数据能有效地应用于阵列信号处理算法中,准确地估计出初始高斯脉冲声源的方向。声传播算子声场计算方法能为传声器阵列声源定位的实验提供方便,使得传声器阵列声源定位算法在不同混响时间的鲁棒性实验研究变得更加简捷。     

稳健估计下的声源定位最小二乘算法

采用声波技术测量落点坐标时,由于多种原因不可避免会产生粗差,严重影响定位结果。针对上述问题,提出了一种粗差探测方法和稳健估计下的声源定位最小二乘算法。该算法按照逐次迭代平差的方法,不断地改变观测值的权,使粗差观测值的权趋于零,从而降低粗差的影响。通过算例对文章算法进行了验证,结果表明:新算法的解算精度明显优于传统最小二乘算法。     

声源定实验：一个具有明确应用剪影和前沿技术特点的综合性实验

研制开发了一种进行声源定位的「实验装置，波的传播特性，可以推知物体的位置，文章介绍了声发射平面定位的原理，自制的实验装置和实验结果。     

声源定位实验——一个具有明确应用背景和前沿技术特点的综合性实验

研制开发了一种进行声源定位的实验装置.利用波的传播特性,可以推知物体的空间位置.文章介绍了声发射平面定位的原理,自制的实验装置和实验结果.     

基于Group Lasso的多重信号分类声源 定位优化算法*

多重信号分类算法因其抑制噪声能力强、计算速度快等优点,在声源定位领域得到广泛应用。但该算法在中低频段分辨率及聚焦性能较差。针对该问题,提出一种基于Group Lasso的多重信号分类优化算法。该算法将多重信号分类算法输出值作为初始值,并在Group Lasso算法组间计算时对目标信号进行稀疏、在组内计算时对该组信号进行平滑及阈值截断。仿真结果表明:该优化算法在中低频段可明显提高多重信号分类算法分辨率,同时改善因扫描位置与声源面位置不重合引起的聚焦性能下降问题。     

球谐域自适应混响抵消与声源定位算法

提出了一种基于球谐域的自适应混响抵消与声源定位算法,该方法通过去混响处理改善语音质量,并提高球谐域定位算法在混响环境下的定位性能。推导了基于多通道线性预测的自适应混响抵消算法在球谐域的表达式,针对刚球模型提出分阶处理的去混响方法,并对去混响后的信号进行波达方向估计。采用32元球阵的仿真结果表明,相比于球谐域不分阶去混响方法,该方法最大可减少约2/3的运算量,同时语音PESQ得分及SRMR均显著提高。利用实验数据对算法性能进行测试,实验结果验证了该方法在实际声学环境中去混响和声源定位的有效性。     

风场环境中声速修正的分布式声源定位算法

为减小声速误差对定位精度的影响,提出了一种基于声速修正的分布式声源定位方法。首先,将声速表示为未知声源位置的函数,逼近风场中的声速场分布,然后将其代入TDOA (Time Differences of Arrival)算法中,构建非线性超定方程组,最后采用粒子群优化算法求解声源位置。对不同风速、不同声源位置及不同测试区域进行仿真,结果表明:修正后的定位精度比修正前有明显提高,尤其对于大范围并且声源靠近测试区域边缘位置的定位系统,改善更加明显;4个节点的定位系统实验结果表明,修正后的定位误差可降至修正前的4l%,该方法能更好的应用于风场中的定位系统。     

模拟退火遗传算法在多声源定位中的应用

利用声源定位技术测量弹丸落点坐标时,针对多发炮弹短间隔连续射击试验中,传感器接收信号的时序关系复杂,严重影响声源定位结果准确性的问题,提出了采用模拟退火遗传算法实现短间隔连续多声源目标的精确定位。试验测试了发射间隔为0.15 s的7发炮弹在600 m×600 m区域内的定位情况,结果表明:文章的算法能快速有效的对短间隔连续多声源目标进行定位解算,定位精度小于5 m。     

基于声强差效应的声源定位系统演示仪

介绍一种基于声强差效应进行设计的声源定位系统,以STM8单片机为数据处理核心,有源蜂鸣器组成近场声源模块。通过演示对近场声源的实时定位,解决了原有定位技术的对近场声源跟踪不连续的问题,使声源定位这一技术更加实用化、可视化。     

非均匀声速场中高精度逐次逼近声源定位方法

针对非均匀声速场中传统飞行时间法无法直接计算声源到各声接收点的精确距离从而影响定位精度的问题,提出了一种基于逐次逼近方法的高精度声源定位方法。建立二维平面模型,推导证明了均匀声速场和固定声接收阵型中逐次逼近定位理论的正确性。然后,在任意分布的非均匀声速场和接收阵型条件下,仿真证明逐次逼近法的有效性,以及迭代次数和接收点个数与定位精度的关系。结果表明,该算法可用于非均匀声速场中任意位置声源的声学定位,在125 m×125 m水平区域中,声速起伏范围为±5 m/s,当迭代次数大于26次时,定位误差可小于1 mm,且定位精度随着迭代次数和接收点个数的增加而提高。     

非定常输运模拟中基于粒子标识分类的源偏倚算法

在非定常输运问题的多步蒙特卡罗模拟中,根据粒子的不同属性进行标识分类可以得到非常细致的系统相关标识物理量.对于某些目标标识物理量,模拟的样本中造成有效贡献的样本相对较少,导致这些物理量模拟结果的涨落较大,而单靠增加总样本数不能高效地使有效样本达到一个合理的水平.本文提出一种基于标识分类的源偏倚算法,将增加的所有样本定向赋予目标类粒子,从而高效地降低目标标识物理量的统计误差且不影响非目标标识物理量的计算.以一维多层介质非定常输运模型验证上述结论.     

基于时域多普勒修正的运动声全息识别方法

由于运动声源测量信号中多普勒效应的存在,一般声全息方法无法直接使用,而阵列信号波束成形处理方法无法进行定量分析.本方法建立了基于测量面、辐射面和全息面的运动学几何关系,提出了声源与测量信号之间的非线性时间映射方法,基于运动声源的声源特征函数,构造了消除多普勒效应的全息面时域声压分布.全息重建得到运动声源表面有效声压分布,实现了对主要声源处声压幅值的定量估计.实际运动声源的测量实验结果证明了该方法的有效性.     

Optimal Passive Source Localization for Acoustic Emissions

Acoustic emission is a non-destructive testing method where sensors monitor an area of a structure to detect and localize passive sources of elastic waves such as expanding cracks. Passive source localization methods based on times of arrival (TOAs) use TOAs estimated from the noisy signals received by the sensors to estimate the source position. In this work, we derive the probability distribution of TOAs assuming they were obtained by the fixed threshold technique—a popular low-complexity TOA estimation technique—and show that, if the sampling rate is high enough, TOAs can be approximated by a random variable distributed according to a mixture of Gaussian distributions, which reduces to a Gaussian in the low noise regime. The optimal source position estimator is derived assuming the parameters of the mixture are known, in which case its MSE matches the Cramér–Rao lower bound, and an algorithm to estimate the mixture parameters from noisy signals is presented. We also show that the fixed threshold technique produces biased time differences of arrival (TDOAs) and propose a modification of this method to remove the bias. The proposed source position estimator is validated in simulation using biased and unbiased TDOAs, performing better than other TOA-based passive source localization methods in most scenarios.     

散热片对变压器声辐射的影响及优化分析

油浸式配电变压器表面布有大量散热片结构,使得油箱振动声辐射变得复杂.该文研究了散热片结构对油浸式变压器辐射声场的影响,在此基础上提出了散热片结构尺寸的优化措施.建立了考虑流固耦合的变压器振动和声学分析模型,提出了散热片声场效应评判准则,基于模态分析和频响分析探讨了散热片对变压器振动声辐射影响的振动效应、声源效应和声障效...     

对GPS水下定位仪定位的精确性再探究

在教材中GPS水下超声定位实验中,可以用等价法计算出精确地值。结果表明：运用该方法可以在很大程度上减少实验误差,从而大大提高了实验的精确度。     

基于GPS的车辆定位监控系统

针对车辆被盗、非授权驾驶等车辆安全问题和公车私用现象,提出基于GPS技术实时地进行车辆跟踪和定位,实现车辆轨迹汇报、防盗等功能。在Linux环境下,使用C语言编写了一套简单的车辆定位系统,系统采用GPS模块,实时地采集车辆的经纬度、海拔高度、车辆行驶速度等信息,实现了车辆定位信息的记录、输出、锁定、打印功能,并通过TCP协议将车辆监控数据上传到网页上,实现让监控人员可以清晰地查看车辆行驶状况的功能。并使用QT设计了一个显示界面输出定位信息,同时实现了根据时间将符合条件的定位数据进行筛选的功能。     

一种GPS载波相位差分相对定位算法

导航定位技术是空间卫星交会对接任务的关键技术。导航定位精度要求达到厘米级,工程实现难度大。为了解决该问题,本文基于卫星交会对接任务需求,提出采用GPS载波相位差分相对定位算法对卫星进行高精度导航定位。该算法利用测量之间的强相关性,通过误差消除获得高测量精度。同时,本文应用该算法结合星载GPS天线进行了外场试验验证。试验结果表明,GPS载波相位差分相对定位算法精度达到厘米级,可以满足卫星交会对接任务的导航定位测量要求。     

Radiation from a Line Source Placed in Two-dimensional Photonic Crystals

A novel formulation of radiation from a localized line source placed in two-dimensional photonic crystals consisting of layered periodic arrays of parallel circular cylinders is presented. The method employs the spectral domain approach. The spectral response of the photonic crystals to the line source excitation is calculated using the lattice sums, the T-matrix of a circular cylinder, and the generalized reflection and transmission matrices of the layered system. The far-zone radiated field is obtained using the conventional asymptotic method to the spectral response. The radiation patterns of the localized line source sandwiched by two photonic crystals are numerically studied.     

用γ计数率的变化定位核元件的技术研究

用标准放射源进行模拟核材料库房监控实验,当放射源被转移出系统的时候,在不同位置探测了γ计数率变化,根据γ计数率变化的距离平方反比规律实现了被转移的放射源的定位,并估算了该放射源的源强.     

天文/卫星组合点校捷联惯性导航系统算法研究

捷联式惯性导航系统通常采用卫星导航系统的位置、速度信息对惯导解算误差进行校正,但对于水下载体惯性导航系统而言,由于只能获得点位置信息,对惯导的校正精度以及校正参量有限。针对上述问题,提出了基于天文/卫星组合校正捷联式惯导技术,通过卫星精确定位信息和天文快速观测信息,全面修正惯导系统误差、提高导航精度。仿真结果表明,基于天文/卫星组合校正算法对惯导进行校正,相对于传统校正算法精度可提高约50%。