基于卡尔曼滤波器的火场降噪技术研究

目前,消防部队前线指挥工作主要依靠于消防通信系统,然而在实际工作中,高强度的火场噪声严重干扰消防通信,影响消防官兵灭火救援工作的开展,在某些强噪声环境下,甚至威胁到了消防官兵的生命安全。针对这一问题,本文结合火场噪声特点,提出将卡尔曼自适应降噪技术运用于火场降噪处理,运用matlab模拟卡尔曼自适应滤波器进行噪声消除。通过模拟,卡尔曼滤波器降噪效果良好,有效地滤除了模拟火场噪声,为自适应火场降噪技术的实战运用提供了参考。     

公路隧道内主动降噪声源布置位置仿真模拟

基于声波干涉原理对高速公路隧道内噪声的主动降噪特性进行了理论分析,采用有限元法建立了3条隧道全尺寸断面模型,计算得出隧道内声压级分布,分析了主动降噪时的隧道内声场特性.考虑噪声声源频率的差异,噪声频率越低,隧道内主动降噪效果越好;考虑主动降噪设备位置的不同,将主动声源与噪声源、降噪点的空间距离加和,再与噪声源与降噪点的空间距离作比较,若两者差值为噪声波长的整数倍,则可在降噪点附近实现3dB以上区域降噪.     

主动降噪技术在灭火救援中的应用

在灭火救援中,指挥员与消防员之间的信息沟通尤为重要,这不仅关系到灭火救援工作的开展,更关系到每个消防员的生命安全。但是火场环境噪音却影响了二者之间的信息沟通,降低了指挥效率,更埋下了安全隐患。因此,将降噪技术运用在灭火救援中是十分必要的。本文通过介绍火场环境噪音,对目前的消防通信降噪技术进行梳理介绍,类比得出主动降噪技术的优越性,提出主动降噪技术解决火场噪音的方案,并给出改进建议,为火场降噪技术应用提供参考。     

含噪图像模型及图像质量评价

图像在进行采集、转换和传输的过程中常常受到噪声影响而引起质量降低,因此需要进行降噪处理。本文对图像中的加性噪声的模型和特性进行了介绍和分析,并对常用的图像质量评价方法进行了介绍和展望。     

变压器噪声污染综合治理研究

变压器噪声是变电站噪声的主要来源。对主变声源特性以及降噪原理进行了分析研究,详细介绍了降噪处理方法,在此基础上给出了一套综合通用的治理变压器噪声的有效措施,并将其应用于现有变电站,降噪效果明显且符合国标要求。在不影响运行检修工况下最大化降噪处理,同时保证了主变的通风散热量与温湿度实时控制,采用开挖地下通风道降噪与围墙隔音等创新性措施,为治理主变噪声提供了理论与实践依据。     

PBN进近航线噪声敏感点规避降噪方法

降低机场航空噪声是促进机场发展的重要因素,随着基于性能的导航(PBN)实施的推进,这一新的导航方式为降噪提供了新方法。航空噪声是人的声量感受,机场周围人口较为集中的学校、医院、居民区等构成了航空噪声敏感点,进近航线避开这些噪声敏感点可以达到降噪的效果。根据飞机性能和飞行程序特点,通过确定飞机空间位置,构建了飞行架次-推力-距离(N-F-d)进近航线噪声敏感点规避计算模型;并进行噪声计算模型修正。选取LWECPN为噪声评价量,结合INM噪声评价软件对广州白云机场进行了降噪分析。分析结果表明,噪声敏感点的噪声值显著减小,噪声等值线的影响范围也明显缩小,降噪效果较好。     

自动控制系统中降噪装置的设计

分析了工业自动控制系统的噪声来源,运用噪声预估技术分析了流体在管路中噪声产生的主要原因,其中压差和流速对噪声影响最大。采用串联节流法,通过降低压差减小流速以减小噪声。经过理论分析计算,设计出多孔降噪板和扩散器,经过实验标定及现场实施后达到了良好的降噪效果。     

地下站台内轮轨滚动噪声的传播特性及其降噪措施

为分析轮轨滚动噪声作用下地下站台的声场特性,基于几何声学法建立了全尺站台三维声学仿真模型,首先利用有限元-边界元法计算得到了列车进站时引起的轮轨滚动噪声,并以此作为地下站台声学仿真模型的声源输入,研究了轮轨滚动噪声作用下地下车站站台内的声场分布及传播特性。在此基础上,进一步分析了轨行区吸声材料的敷设位置及敷设长度对站台区降噪效果的影响规律。研究表明,①列车驶入站台过程中,站台噪声最显著区域为进站端靠行车侧距站台门6m范围内,沿站台纵向及横向逐渐减小,至出站端轮轨滚动噪声的影响较小,其中列车1节车厢进入车站范围时站台区噪声最大,进站端A计权声压级最大值达到83.1 dB(A);②在轨行区站台板下部墙面及侧墙面同时敷设砂岩吸声板可取得较好的降噪效果,站台区进站端降噪量可达到2.9～5.3dB(A);③将吸声材料的敷设范围沿站台两侧延伸10m至隧道区间内,站台区进站端的降噪量可提高至6.1～7.9dB(A),尤其是当列车靠近站台但仍运行于隧道内时,但继续延长敷设长度对站台区降噪效果的提高不明显。     

某轴流风机噪声特性与降噪研究

为实现某款车载方舱轴流风机的降噪，进行了轴流风机噪声特性研究。基于RNG k-ε模型、大涡模拟模型和FW-H噪声模型，运用滑移网格法和多重参考系法(Multiple reference frame, MRF),从稳态和瞬态两个维度对风机的偶极子噪声进行了数值模拟。结果显示：风机的噪声声压级为45.6 dB;在安装风机罩后，数值增大到59.2 dB。采用调整风机罩安装距离和出风口形状进行了降噪研究，研究表明：风机罩安装距离增加到25 mm时，噪声从59.2 dB降低到了51 dB;风机罩出风口改为扇形结构后，噪声从59.2 dB降低到了53.8 dB,降低了9.1%,降噪效果明显。     

一种试验与仿真联合的阻尼车轮降噪效果评价方法

提出一种实验室测试和数值仿真结合的阻尼车轮降噪效果评价方法。以低噪声技术中的约束阻尼车轮为例,建立车轮全有限元模型,利用实验室测试获取的车轮振动频响结果和有限元模型仿真结果进行对比验证模型有效性,通过参数识别方法获取车轮模态参数,并将模态阻尼比应用于预测模型分析线路运行条件下的轮轨噪声降噪量,结合实验室测试的车轮降噪量来综合评价阻尼车轮减振降噪性能。研究结果表明:线路运行仿真预测结果与实际线路运行轮轨噪声降噪效果相符,说明所提出的方法合理且能满足现场评价分析应用需求。     

发动机风扇噪声进气道传播计算及优化

使用计算气动声学(CAA)方法,分析了典型涡扇发动机风扇噪声在进气道的传播特性,并使用Kriging模型对其外形进行了声学优化。选取典型发动机进气道外形,利用CAA方法求解2.5D线化欧拉方程。分析了发动机进气道近场和远场的噪声水平,空间离散使用6阶紧致格式,时间推进使用4/6阶Runge-Kutta法,计算网格采用二维结构网格。在对典型发动机进气道声传播问题的准确计算的基础上,通过参数化建模、Kriging模型和遗传算法研究了发动机进气道外形对风扇噪声传播的影响,可以作为进一步气动特性和声学特性联合优化设计,以及降噪设计的基础。     

基于小波变换的随钻测试数据降噪方法研究

为消除随钻测试装置采集信号中的噪声,给工程人员提供准确的现场信息,提出了基于小波变换的方法对随钻测试数据进行降噪处理。首先,根据含噪声的随钻测试数据模型建立起小波变换降噪的基本流程。其次,在对含噪信号的小波变换特性分析的基础上,运用自相关函数对其在小波变换尺度空间中进行白噪声检验,确定小波最优分解层数。在分析对比小波降噪阈值的不同选取方式后,采用广义交叉确认理论来计算最优降噪阈值,从而在对信号降噪的同时还最大程度地保留了信号的有效特征成分。最后给出了基于该方法小波变换的随钻测试数据降噪的详细步骤,对实测的钻压和扭矩数据进行了小波降噪,取得了良好的降噪效果,为钻井工程后续分析提供了可靠的数据支撑,证明了本方法的优越性。     

轨道交通混凝土U梁减振降噪措施数值分析

为了研究减振降噪措施对轨道交通U梁的振动噪声影响,利用车辆-轨道-桥梁耦合振动模型和声学有限元/无限元方法,分析了采用3种降噪措施(设置声屏障、采用高弹性扣件和铺设梯形轨枕)后轨道交通U梁、轨枕和钢轨的噪声.研究结果表明,声屏障能有效降低离U梁轨道中心线5 m以外场点的钢轨噪声,但是对桥梁结构噪声影响很小;低刚度扣件能有效降低桥梁的振动和结构噪声,而钢轨振动和辐射噪声则略微增加;梯形轨枕能显著降低传入桥梁的振动能量,进而大幅度降低桥梁结构噪声,但是梯形轨枕自身的振动较大,可能会成为主要的噪声源之一,梯形轨枕对钢轨辐射噪声则影响很小.在进行减振降噪分析时,需根据噪声源的贡献大小选择合理的降噪措施.     

一种基于小波变换的无线光通信降噪算法

为了改善无线光通信系统中接收系统的性能,提出使用小波变换降噪的方法降低无线光通信系统的电子噪声影响.考虑接收系统的噪声特性,给出了无线光通信链路的降噪模型.比较分析了快速傅里叶变换和小波变换这两种不同的降噪方法对系统信噪比的改善效果.仿真结果表明,当无线光通信系统使用频率为1 GHz的信号时,快速傅里叶变换的方法可以使系统信噪比改善不到1 dB,而使用小波变换的方法则可以使系统的信噪比改善2 dB左右.     

水下钻孔爆破地震波信号的最优降噪光滑模型

在水下钻孔爆破地震波监测中,会因监测环境、测试系统及其他因素而导致实测地震波信号混有噪声.为了获得真实的爆破振动特性,文中对水下钻孔爆破地震波信号进行降噪处理.首先对含噪实测地震波信号进行补充集合经验模态分解,基于分解所得的本征模态函数建立滤波算法;然后建立考虑滤波算法光滑性及其与实测信号之间误差标准差的目标函数,找到目标函数最优解对应的模型就是水下钻孔爆破地震波信号的最优降噪光滑模型;最后基于降噪误差比分析模型的降噪能力.结果表明,文中提出的地震波信号最优降噪光滑模型可用于水下钻孔爆破信号降噪中,该模型可以在保留原始信号真实成分的前提下对原始信号进行降噪处理.     

应用激波降噪机理的炮口消声器设计及试验验证

针对火炮的膛口噪声问题,提出了一种基于激波降噪机理的消声方法,利用超声速气流经过激波后总压降低、可用能量降低的特点来降低膛口噪声声功率,进而设计了一种膛口消声器,通过扩张段增加马赫数、收缩段产生激波可以不断降低火药燃气的可用能量,达到降低膛口噪声的目的。建立消声器的数值计算模型及仿真分析,研究了消声器内部的流体流动情况及激波形成过程,以炮口及消声器出口的总压降低情况分析了消声器的降噪效果,并设置外部监测点检测外部压力场的变化,最后通过试验验证消声器降噪效果。结果表明:基于激波降噪机理设计的消声器可降低膛口噪声19dB左右,且试验降噪量与采用总压降低量进行分析的降噪效果基本一致,证明了应用激波特性降低噪声以及采用总压降低量分析消声器降噪效果的可行性。研究内容为消声器设计提供了一种新思路,为炮口噪声的降低提供了理论及工程指导。     

风动凿岩机的噪声分析与控制

本文对风动凿岩机噪声的各种特性进行了理论分析和试验测试。结果表明,风动凿岩机的主要噪声源有:排气噪声、撞击噪声、机体振体的机械噪声、岩石的反射噪声。据此,本文提出了对各种噪声的降噪途径和控制方法,特别对排气噪声,提出了离机操作的新的降噪途径。     

基于注意力机制的卷积循环网络语音降噪

不同噪声在频谱上具有不同的特性,为了解决卷积神经网络对含有不同噪声的语音降噪的局限性,通过引入通道注意力机制作为卷积循环网络的中间层,将卷积层中不同功能的卷积核赋予不同的权重,使模型在训练时能够对输入数据更有针对性地去除噪声部分,从而达到更好的降噪效果.针对含有15种噪声的含噪语音分别应用循环神经网络、编解码卷积网络和...     

几种语音增强技术降噪效果的比较和MATLAB仿真

语音增强的目的是从带噪语音中提取尽可能纯净的原始语音.目前语音增强的方法很多,但由于噪声产生是随机的,而且产生的原因和特性相当复杂,因此在实际应用过程中要根据需求选用适当的语音增强技术才能达到较为理想的降噪效果.本文对不同噪声环境下的语音信号采用三种常用的语音增强技术进行降噪,并采用不同语音端点检测方法进行仿真实验来衡量降噪效果.     

应用于风扇后传噪声的三维降噪声衬优化设计技术

当今大型民机无一例外均采用降噪声衬来满足噪声控制要求。已有的航空发动机降噪工作主要是针对风扇前传噪声进行声衬优化设计且为二维轴对称声衬降噪设计。与风扇前传噪声相比,风扇后传噪声的准确预测是个挑战。本文发展了基于抛物线近似技术和Kriging代理模型技术,提出了风扇后传噪声三维降噪声衬设计方法和流程。首先基于线化欧拉方程,推导了其抛物线近似方程,把双向声传播的耦合问题近似成单向声传播问题,其次采用高阶色散关系保持(DRP)空间离散和低耗散、低色散龙格库塔方法（LDDRK）时间推进格式数值求解抛物线方程得到风扇后传噪声声传播预测结果,显著提高了三维声传播计算效率。同时建立代理模型降低优化寻优开销,发展了兼顾精度和计算效率的风扇后传噪声三维降噪声衬快速设计方法。验证算例表明,本文发展方法可以在满足计算精度前提下,高效率设计可降低风扇后传噪声的三维声衬。