基于稀疏过零点信息的抗幅值失真时延估计方法

基于时延估计的TDOA方法广泛地应用于声学定位技术中,应用时引入的干扰会导致一定程度的幅值失真,从而影响时延估计的准确与稳定性.文中分析了不同干扰因素带来的影响,进而针对幅值失真问题,提出了一种新的基于信号过零点信息进行时延估计方法.该方法对需要进行时延估计的两路信号进行幅值归一化处理,得到仅含0、1两种特征值的稀疏化信号,在一定范围内将稀疏化信号错位相减得到误差系数函数,通过索引误差系数函数的最小值求得通道时延估计值.为了验证该方法的有效性,分别进行了数值模拟、耦合腔实验与室内混响定位实验,实验中采用广义互相关(GCC)时延估计方法作为对比,结果表明:对于模拟信号和耦合腔标准声源生成信号,该方法均有较好的抗干扰能力,在信噪比为-5 dB时依然可以准确进行时延估计计算;与GCC方法相比,可用于极端条件如信号削波时的时延估计;在低采样率实验中,该方法较GCC方法受采样率降低影响小,在低采样率的条件下依然保留一定时延估计能力;在室内混响条件下的近距离声源定位实验中,该方法受声源距离、混响影响小,并且较GCC方法具备更强的抗突发干扰能力.文中所提出的方法能很好地抑制信号削波、低采样率、混响干...     

非对称声学超材料的各向异性反射特性及等效参数

针对非对称声学超材料的异常声学特性问题,设计了材料非对称、几何非对称和共振非对称3种结构,深入研究了各向异性反射特性及等效参数的产生机理。通过仿真和实验研究了3种非对称声学超材料的声学特性,研究表明当材料非对称和几何非对称形成非对称共振特性时,可实现各向异性的反射相位,考虑材料损耗下还可进一步实现各向异性的反射幅值。非对称共振特性还产生了各向异性的等效参数,进而提出了改进的直接法来求解非对称声学超材料的统一等效参数,求解的统一等效参数和透射幅值存在对应关系并且满足被动材料的要求,验证了该方法的正确性。该研究结果可为设计具有零反射的声学器件提供一定的参考。     

飞机起落架气动噪声试验

针对某型飞机前起落架1/6缩比模型及起落架支柱在声学风洞中进行了气动噪声试验研究。试验结果表明:起落架与起落架支柱噪声具有宽频噪声特性;噪声源主要是偶极子和单极子声源,远场噪声具有一定的偶极子指向性;噪声频谱出现明显的峰值噪声,其频率随流速的增大而增加,这是减振支柱与防扭臂的干涉噪声;噪声频率与起落架结构的特征尺寸长度相关,尺寸较大的结构引起中低频噪声,尺寸较小的结构引起高频噪声。     

基于剪切层扇形分层模型的射流声传播分析

通过计算流体力学建立一种扇形分层剪切层速度模型,并以此为基础用几何声学方法推导整个射流结构的声传播模型.以实际开口式风洞为研究对象,用数值仿真给出射流结构速度分布.建立速度随角度均匀变化的扇形分层剪切层速度模型.用声折射理论推导不同速度层之间的声传播.以声漂移量为指标对射流声传播模型进行声学风洞试验验证,证明本模型对声漂移量的预测精度更高,在高风速、剪切层较厚的情况下,优势尤为明显.     

偶极子噪声在均匀流管道中传播的声学模型

通过建立对流FW-H方程与薄壁边界元法相结合的混合声学模型,研究偶极子噪声在均匀流管道中的传播与散射问题.计算均匀流中的声源及其在管道中的传播,采用对流FW-H方程确定均匀流中的声波传输,采用计算流体力学方法所得流场数据确定气动噪声源,采用薄壁边界元法计算声波在管壁上产生的散射声压,并将数值计算结果与Tyler-Sofrin管道声学理论方法及声学实验所得结果进行对比.结果表明,对流FW-H方程与薄壁边界元法相结合的声学模型可用于偶极子噪声在均匀流管道中传播特性的预测,并可准确预测风扇偶极子噪声在机匣内的传播.     

鲁棒的语音隐藏数据提取算法

为了改善传统基于倒谱的回声隐藏信息提取方法受噪声影响大、易受攻击等缺陷,提出了一种基于回声路径估计的语音隐藏信息提取算法.该算法首先根据秘密信息将不同时延的回声嵌入待隐藏的分段语音中,然后采用次梯度投影算法评估隐写信息的回声路径,最后通过回声参数分析进行隐写信息提取.为了增强鲁棒性,基于自适应策略提高了次梯度投影算法的收敛速度.相比于经典倒谱提取算法以及2种回声估计算法(归一化最小二乘法(NLMS)和并行次梯度投影算法(PSP)),大量仿真结果表明所提出的语音隐藏数据提取算法显著提高了对滤波攻击、噪声攻击、采样攻击和压缩攻击的鲁棒性能.该算法对拉伸攻击的改善效果虽然不明显,但也好于其他算法.     

一种基于部分信道估计的DTD算法

在声学回声消除(acoustic echo cancellation,AEC)系统中,双讲(doubletalk,DT)信号和信道突变都导致滤波器误差变大,然而AEC系统需要分别对这2种情况做出不同的反映。因此,常见的基于误差信号及其函数的双讲检测(doubletalk detection,DTD)算法在信道突变情况下容易产生误判。为此,利用声学回声信道的特殊性和归一化最小均方(normalized least mean square,NLMS)算法的跟踪特性,提出了一种新型的基于部分信道估计的DTD算法。该算法采用累加信道估计尾部的值作为判决条件,能够区分出通话过程中的双讲时段并且忽略回声信道突变的影响。该算法具有计算复杂度小和检测DT信号速度快的优点。仿真结果表明,在实验条件下该算法优于常见的DTD算法。     

矿井突水水源判别的改进ESN神经网络模型

针对水化学特征相似的水源类型,采用传统的预测模型难以准确判别。运用水化学成分分析法和FCM聚类分析法对26个典型的水源样本进行相似度分析,并提取了4个相似度较高的水源样本作为待测样本,将其载入一种基于阻尼最小二乘正则化方法的GA_ESN判别模型,并与改进的GA_BP和标准GA_ESN模型的判别结果进行对比。结果表明:改进的GA_BP判别模型效果最差,预测准确率只有50%;标准GA_ESN模型的回判准确率和预测准确率均达到100%,但其判别精度对模型的复杂程度要求较高,且易出现过拟合问题;而改进的GA_ESN判别模型能够弥补上述模型的不足,不仅简化模型训练过程,还能提高水源的判别精度。因此,该模型可作为一种快速有效判别矿井突水来源的新方法。     

过硫酸盐对有机废水CODCr测定的干扰及消除

采用过硫酸盐高级氧化技术处理有机废水时通常用化学需氧量(COD)表征处理效果,使用重铬酸钾法测定COD时,残余的过硫酸盐对测定结果存在干扰。考察了过硫酸根(S_2O_8~(2-))对COD_(Cr)干扰情况,分析干扰机理并提出消除干扰的措施。结果表明,水样中残留的S_2O_8~(2-)作为还原剂使COD_(Cr)测定值高于实际值,S_2O_8~(2-)对不同水样COD_(Cr)测定干扰程度也不同,在低(0~150mg/L)、高(0~1 500mg/L)2种量程的COD_(Cr)测定组中,S_2O_8~(2-)与COD_(Cr)之间分别呈现显著的线性关系,线性关系分别为y=36.120 2x+0.571 1(R~2=0.997 9),y=45.171 6x+38.031 6(R~2=0.998 4),1g的S_2O_8~(2-)对COD_(Cr)变化值的贡献在低、高质量浓度水样体系中分别为36.120 2mg和45.171 6mg。在COD_(Cr)标准溶液体系以及实际废水体系中,线性方程计算的ΔCOD_(Cr1)(S_2O_8~(2-)引起的COD_(Cr)的变化值)与ΔCOD_2(COD_(Cr)测定值与原水COD_(Cr)的差值)占原水COD_(Cr)的百分比在10%以下。通过扣除过硫酸盐引起的COD_(Cr)变化后的数值能较准确的反映水体实际COD_(Cr),可用于消除过硫酸盐活化技术处理有机废水时S_2O_8~(2-)对COD_(Cr)测定的干扰。     

基于环正交腔体噪声消除的OFDM网络信号误差限制算法

为解决当前OFDM网络信号误差限制算法难以消除窄带莱斯噪声干扰,且单纯采用一次发射机制存在精度较低等问题,提出了一种基于环正交腔体噪声消除机制的OFDM网络信号误差限制算法.首先,对OFDM信号进行离散化,并依据信号投影矢量及窄带莱斯噪声投影矢量在全频谱上的投影,按极坐标旋转方式构建了环正交腔体噪声消除结构,实现了信号投影矢量与窄带莱斯噪声投影矢量的正交分离,提高了信号投影矢量的投影效率,减少信号投影矢量与噪声投影矢量的重叠现象,降低了信号发射过程中出现的信号衰落水平;随后,依据信源信号投影矢量与信道状态投影矢量的夹角误差,采取极大似然估计,构建矢量角度误差控制机制,并通过拉普拉斯窗函数估计方法,进一步改善了信道传输过程中的角度衰落,降低了传输误码率.仿真实验表明:与当前常用的矢量线性积分误差消除机制(Vector Integral Error Elimination Mechanism,VIEE机制)及预发射累计误差控制机制(Prelaunch Accumulative Error Control Mechanism,PAEC机制)相比,本文算法具有更低的传输误码率与更强的抗衰落性能.