微机械阵列滤波传声器的动态特性

对近年来硅微机械加工技术（MEMS）工艺研制的几种微传声器进行了论述，对其优缺点进行分析和研究表明：这些传统的传声器主要起声电转换的作用，对噪声信号的滤波处理是由专用滤波电路完成，或者用数字滤波进行处理，为此提出了一种硅微阵列滤波器传声器，在转换信号的同时实现滤波。讨论了阴尼和硅簧片根数对动态特性的影响，并由此得出：阻尼的增加会降低传声器的灵敏度，簧片根数的增加可以改善灵敏度曲线。而且在获取噪声信号的同时能够实现滤波。     

探地脉冲雷达回波信号波达方向估计方法的研究

估计探地脉冲雷达目标回波方向是探地雷达信号处理的一个重要内容，针对脉冲探地雷达回波信号的超宽带特点，提出了将探地雷达阵列信号经过高频带通滤波器分解成几个窄带信号后，再利用窄带子空间方法进行波达方向估计。通过对实验数据的处理发现，低频信号的分辨率较低，误差较大。在实际处理过程中，并不需要对所有频带信号进行处理，只需要用几个较高频率的窄带信号，就可以准确估计出超宽带脉冲探地雷达信号的回波方向。     

一种无线通信信号超窄带滤波方法的改进

在无线通信过程中,采用传统超窄带滤波方法很难获取较宽且没有被干扰的频带,有效信号在频域中会出现裂口,导致大量数据丢失,造成人为干扰。提出一种新的无线通信信号超窄带滤波方法,依据幅值、斜率以及带宽对干扰源位置与数量进行判定,为无线通信信号超窄带滤波提供可靠依据。将干扰数据与有效数据投影至不同空间,分别对其进行超窄带滤波处理,通过数据特征值子空间滤波法,获取无线通信信号超窄带滤波的回波数据,实现无线通信信号超窄带滤波,完成无线通信信号超窄带滤波方法的改进。实验结果表明,所提方法能够有效滤除无线通信信号中的超窄带干扰,能保留数据的完整性,避免人为干扰。     

基于传声器阵列的自动声源定位方法

提出一种基于传声器阵列的自动声源定位方法．该方法首先用一个传声器阵列获取声源信号,然后用基于互功率谱相位的时延估计方法计算传声器对间信号的时间延迟,最后应用Tabu搜索算法搜索最佳声源位置．计算机模拟结果表明,该方法是一种定位精度高、运算量较小的声源定位方法．     

任意构型传声器阵列阵元坐标标定方法

飞机结构强度试验过程中能够准确、快速定位结构异常声源对于提供试验决策支持和及时发现试验风险方面具有非常重要的意义。在复杂试验环境中,根据现场具体情况任意布设传声器进行声源定位的方式更具适用性。针对飞机结构强度试验的实际需求和复杂试验环境中传声器任意布设的应用特点,进行了任意构型传声器阵列的阵元坐标标定方法研究。该方法的核心是通过声源到两个已知坐标参考传声器的真实时延和测定时延,得到时延测定的系统误差,对待标定传声器与参考传声器时延测定误差进行修正,以保证传声器坐标标定精度满足飞机结构强度试验声源定位的精度要求。以基于信号端点检测的时延算法进行传声器间的时延测定,采用优化算法进行标定方程组的求解,形成了一种适用于飞机结构强度试验复杂环境的任意构型传声器阵列阵元坐标标定方法,并在此基础上建立了一套标定流程。通过验证表明,该方法能够实现任意构型传声器阵列的阵元坐标标定,标定误差为毫米级,达到了飞机结构强度试验中传声器空间坐标标定的精度要求,为实现飞机结构强度试验中异常声源的准确、快速定位奠定了技术基础。     

高压水射流靶物识别传声器阵列优化设计

为了提高高压水射流靶物探测中的靶物定位精度,利用直线型传声器阵列和圆弧形传声器阵列分别进行靶物探测定位,介绍了基于到达时间差的声源定位算法的两种传声器阵列的探测定位原理。利用2L-301型传声器阵列分别搭建了仿真实验装置,利用Lab VIEW和Matlab软件编制了相应的数据采集与处理软件,进行了两种传声器阵列探测定位精度对比和阵列参数优化实验。实验结果表明,圆弧型传声器阵列对高压水射流靶物的定位精度(9.03mm)远高于直线型传声器的定位精度(88.89mm),各传声器相邻最佳距离为200mm,对应的最佳圆周角为30°。     

球形传声器阵列脉冲响应测量的非线性失真分析

在球形传声器阵列的脉冲响应测量中,其几何结构对入射声波产生散射作用,使各传声器检拾信号中声源非线性失真的谐波比例发生变化.文中选取以最大长度序列以及正弦对数扫频为激励声源的两种脉冲响应测量方法,通过仿真和实际测量评估非线性失真对其测量结果的影响.仿真和测量结果表明,由于声波在球面散射的作用,谐波成分将随入射声波角度而产生变化;声源谐波失真阵列背对声源的传声器对输出影响较小,而面对声源的传声器对输出影响较大;总体上最大长度序列测量法对声源的非线性失真更为敏感,对数扫频方法更适于球形传声器阵列的脉冲响应测量.     

基于波束形成的三维传声器阵列仿真

为研究基于传声器阵列的声源定位技术在户外环境下实现全方位、高效、便捷的声源信号定位,通过使用波束形成声源定位算法,在考虑传声器阵列的拓扑结构特性下,对各个三维阵列进行声源定位数值仿真。为验证不同阵列的传声器阵列定位效果,基于波束形成算法使用MATLAB对相同阵元数不同分布阵型的三维传声器阵列声源定位进行仿真。结果表明：相同阵元数不同分布阵型的三维传声器阵列定位声源点的定位精度存在不同的差异,且基于波束形成的三维旋排球阵列传声器阵列在全方位声源定位中结果精确度最高。可见设计传声器阵列时,应该要充分考虑到阵元个数、阵列孔径的大小及阵元间距对阵列声源定位的影响。     

基于小波变换的传声器阵列语音增强方法

针对现有的基于传声器阵列语音增强算法的局限性，并考虑到入耳听觉感知模型，提出一种将延迟-求和波束形成技术和小波变换技术相结合进行语音增强的方法，该方法首先利用延迟-求和波束形成技术将阵列中各个传声器接收到的信号进行时间延迟补偿，并对各通道信号相加-平均，消除一部分不相干或弱相干噪声；然后再利用小波变换技术进一步去除噪声，计算机模拟结果表明，该方法具有良好的消噪能力。     

抽样定理对正弦特征信号适应性的讨论

对于正弦特征信号,在工程技术领域有着广泛的应用.随着数字信号处理的普遍应用,信号的抽样是首先要面对的问题.根据抽样定理,取样信号应当能够重建原限带信号,但正弦信号在不同情况下,不一定能够重建.因为正弦信号的频谱是8函数,只有两条谱线,也不是窄带信号,这样就造成了抽样的特殊性.对在抽样过程中出现的问题以及抽样的条件,进行了较为详尽的阐述.     

宽带信号DOA估计的一种快速算法

CSM(Coherent Signals-subspace Method)算法需要构造聚焦矩阵和进行预估计,运算量大且估计精度容易受预估计的影响,很难达到信号实时处理的目的。为此,提出了一种基于前后向平均的改进非相干信号子空间算法(ISM:Incoherent Signals-subspace Method)。该算法通过把宽带信号分解为若干个窄带信号,对每个窄带信号先用前后向平均法进行去相关处理,再利用ISM算法对宽带非相干信号和相干信号进行DOA(Direction Of Arival)估计。该算法不需要进行预估计,且去相关处理简单容易实现,对宽带相干信号的估计虽然性能不如相干信号子空间算法,但运算量比CSM算法减小很多,是一种快速的宽带信号DOA估计算法。通过实验仿真和性能分析,验证了该算法的有效性。     

基于 RIE 的自适应窄带干扰抑制算法

针对直接序列扩频(direct sequence spread spectrum,DSSS)通信系统中窄带干扰(narrow-band interference,NBI)抑制问题,将窄带干扰存在性识别技术(recognition of interference existence,RIE)和变换域窄带干扰抑制算法相结合,提出了一种自适应窄带干扰抑制算法.该算法能根据接收到的信号,利用基于能限因子的RIE算法判断接收信号中是否含有窄带干扰信号,从而决定是否需要对其进行干扰抑制处理.理论分析表明,当接收信号中不合窄带干扰或干扰信号较小时,既可减少由于窄带干扰抑制算法对有用信号造成的损伤,提高误码率性能,又能降低系统处理的复杂度.仿真结果表明,自适应窄带干扰抑制方案抑制干扰误码率性能明显优于非自适应窄带干扰抑制方案.     

任意构型传声器阵列声源定位方法

针对飞机结构静力/疲劳试验中,通过准确定位结构异常声响及时发现结构损伤的实际需求,结合试验现场设备多、环境复杂的特点,提出了考虑复杂应用环境的任意构型传声器阵列声源定位方法。该方法首先通过任意布设传声器获取已知坐标的声源信号,建立传声器坐标标定方程组,采用优化算法进行方程组求解,确定任意布设传声器的空间坐标;随后,将广义互相关法和信号端点检测法相结合计算不同传声器之间的时差,实现声源定位。在此基础上,建立了一套声源定位流程。对该方法进行了试验验证,结果表明:该方法能够在传声器任意布设的情况下,实现声源的空间定位;传声器的空间坐标标定误差为毫米级,声源定位误差为厘米级,达到了飞机结构静力/疲劳试验中异常声源定位的精度要求;与现有的声源定位方法相比,该方法能够实现根据试验现场具体情况任意布设传声器,更加适用于飞机结构静力/疲劳试验复杂环境下的异常声响定位。     

高压水射流反射声音信号实时采集与处理

为了实现高压水射流冲击不同材质和几何尺寸靶物时的反射声音信号特征值的有效提取,应用小波降噪法和模极大值算法实现对反射声信号进行处理.采用传声器和NI公司的PCI6251采集卡搭建高速数据采集设备,实现反射声信号的高精度实时采集,应用Matlab编制小波降噪和模极大值提取反射靶物材质和几何尺寸反射声特征值程序,通过调用M...     

基于窄带信号DOA估计的宽带相干信号DOA估计方法研究

提出了一种用窄带信号的波达方向(DOA)估计方法与宽带聚焦的方法相结合来估计宽带相干信号的DOA的方法.先利用相干信号子空间法将带宽内各个频率点的信号子空间聚焦到参考频点下的同一信号子空间,然后利用窄带信号的波达方向估计方法对DOA进行估计.用了一种新的无需谱峰搜索并且不要对噪声方差进行估计的窄带SSESPRIT算法进行宽带波达方向的估计,为了比较又用了经典的需要进行谱峰搜索的窄带MUSIC算法进行宽带信号的一维及二维波达方向的估计,仿真实验结果验证了方法的有效性.     

给予窄带信号DOA估计的宽带相干信号DOA估计方法研究

提出了一种用窄带信号的波达方向（DOA）估计方法与宽带聚焦的方法相结合来估计宽带相干信号的DOA的方法.先利用相干信号子空间法将带宽内各个频率点的信号子空间聚焦到参考频点下的同一信号子空间,然后利用窄带信号的波达方向估计方法对DOA进行估计.用了一种新的无需谱峰搜索并且不要对噪声方差进行估计的窄带SSESPRIT算法进行宽带波达方向的估计,为了比较又用了经典的需要进行谱峰搜索的窄带MUSIC算法进行宽带信号的一维及二维波达方向的估计,仿真实验结果验证了方法的有效性.     

基于理想带限信号的超窄带通信算法

提高通信信号的频谱利用率是通信理论研究的一个重要课题,传统方式采用多进制调制来提高每波特码元包含的信息量,而超窄带通信则是通过减小信号带宽来达到该目的。与现有的超窄带通信理论立足于设计频谱能量集中的调制波形不同,通过对传统基带信号进行理想低通滤波,产生理想带限的超窄带信号,再基于线性方程组求解的方法对信号进行解调,从而实现超窄带通信。该方法产生的超窄带信号是理想带通信号,能够达到较高的频率利用率,但是要求足够高的信噪比才能够应用。     

边带相关置换算法的窄带干扰抑制技术实现

边带相关置换算法(SCR)适用于抑制频谱具有对称性的信号中的窄带干扰,算法具有处理速度快、计算量小、对信号成分损失小、抑制效果明显等优点,在强干扰下,能较好地保留信号成分抑制干扰成分,对变换域干扰置零方法有较大性能优势.在此主要研究采用边带相关置换算法抑制QPSK信号中窄带干扰的具体实现方法,研究对象为载频和干扰中心频率确知的接收端QPSK信号,结合算法特点给出了实现方法的设计方案,并通过实际应用证明了设计方法用于干扰抑制实现的有效性和可靠性.     

基于正交性检测的宽带DOA快速估计算法

基于子空间的正交特性,给出了一种宽带信号波达方向(DOA)快速估计算法.应用正交性检测获得方向估计,无需预处理,成功避免了预处理误差给估计结果带来的影响;通过频谱分析只选取能量集中的少数窄带频段数据进行角度估计,大大降低了奇异值分解的矩阵规模,可做到快速实时;在对信号能量比较充分利用的同时也保证了算法的高分辨率.计算机仿真验证了该算法的有效性和快速性.该算法可以应用于任意阵列.     

驻极体传声器在心音采集中的应用

详细介绍了驻极体传声器在心音信号采集中的方法,包括心音信号提取的方案、原理、规则及传声器的阻抗变换问题.同时,为了不使环境电磁噪声埋没有临床价值的心音,对传声器进行了屏蔽保护.临床实验表明,利用驻极体传声器基本上能采集到正常的第一、第二心音,但对有病理信息的第三、第四心音却不易正确采集到,这与患者性别和胖、瘦等因素均有关系.