应用频域ICA对参考输入进行预处理的ANC系统

传统有源降噪(ANC)理论和系统希望将声场能量全部抵消,不能适用于存在信号情况下的ANC应用,为尝试解决这一问题,本文提出了一种新的将频域独立成分分析(ICA)技术用于频域ANC系统,对系统参考输入进行预处理的方法.ICA的分离作用可以减少参考输入和信号的相关性,显著降低信号对ANc控制滤波器的干扰,减少了信号的失真,提高了系统收敛前后的声场信噪比.理论分析和仿真实验表明:该系统具有传统ANC系统所不具备的信号背景下降低噪声的能力.     

一种改进型FX结构在线建模有源噪声抵消系统

次级通道等声信道的存在是ANC系统区别于自适应信号处理的最主要特征.它们的存在使得系统不再是一个单纯的电学问题,更多的涉及到声场的研究.次级通道使得控制滤波器产生的次级噪声不能立即和主输入噪声进行相消干涉,这降低了系统的性能.正是由于这一通道的存在,建模速度和建模准确性将直接影响系统的性能.文中针对水下潜艇被动声纳平台接收端有源降噪技术,提出一种新型的FX结构在线建模ANC系统,该系统增加了控制滤波器误差输出预测滤波模块,降低了控制滤波器误差输出对建模的不利影响,大大提高了建模精度和系统收敛性能.通过计算机仿真,以及对真实海试数据的处理结果可以直观的看到,该种方法使得系统的总体性能得到显著提高.     

具有信噪比处理增益的有源降噪系统性能分析

传统的有源降噪（ANC）系统的待抵消噪声中不包含有用信号，噪声希望被完全抵消；但在某些特殊的应用场合里，特别是对引入新的声场极度敏感的舰艇环境，待抵消噪声（主要是舰艇自噪声）中包含有目标信号（有用信号），噪声被降低的同时，希望信号被保留，这就是具有信噪比处理增益的有源降噪系统。本文给出了这种系统的物理模型，提出了针对该系统的“信噪比处理增益”和“信号失真度”概念，并进行了数理分析和仿真实验。研究表明：该系统能够降低噪声，但是信号会失真，影响该系统性能的最主要因素是参考输入端信噪比的大小。也就是说，只要合理设计参考噪声的拾取方式，该系统能够用于抵消舰艇自噪声，在获得较高的信噪比处理增益的同时，保持较低的信号失真度。     

一种新的具有信噪比处理增益的前馈型ANC系统设计

对于噪声场中混有有用信号的环境,例如车辆(语音和发动机噪声)和舰艇(目标信号和舰艇自噪声),传统的有源降噪(ANC)系统并不能有效工作。针对这一情况,提出了一种新的结构:将独立成分分析(ICA)技术用于ANC系统参考输入的前置预处理。这种结构使ANC系统能够更加灵活地设置参考传感器的位置;得到的参考输入较之传统ANC系统有着更低的信噪比(SNR)和(与信号的)相关性。因此系统可以有更快的收敛速度、更高的信噪比处理增益和更小的信号失真度;同时具备了选择性地噪声抵消能力。对系统结构作了理论分析,并利用实测数据进行了计算机仿真实验,其结果表明该系统较之传统的ANC系统有着更好的性能。     

多波束条带测深技术发展动态展望

简要回顾了多波束条带测深技术的发展过程,并对影响多波束条带测深仪推广使用的主要原因进行了分析,在此基础上指出,降低成本,简化系统,实现小型化多功能是多波束条带测深技术的发展方向,生产和使用部门制定行业规范,实现内业处理平台标准化,将对我国多波束测深 健康发展起到良好的推动与促进作用。     

一种水下有源噪声抵消系统的设计

潜艇的自噪声是影响潜艇被动声纳系统性能的重要因素。对接收信号中的潜艇自噪声进行有源抵消,从而可提高被动声纳的作用距离。该文设计了一个针对舰艇艏端被动声纳平台的本艇自噪声有源抵消系统,并设计了其试验系统方案。采用直接-并联型结构的多通道有源陷波器和滤波最小均方误差算法(FXLMS)自适应滤波算法,有效地抑制了潜艇自噪声中的线谱分量,提高了接收端的输入信噪比,提高了被动声纳作用距离。     

一种小波包分解的FX结构全频带ANC系统

针对传统有源降噪系统在噪声与信号混合的复杂环境中无法有效工作的问题,设计了一种应用于舰艇艏端被动声纳平台的本艇自噪声有源抵消系统,从而提高声纳的作用距离．该系统采用基于小波包分解的FX结构,小波包这种正交变换方法降低了各分量之间的相关性,改善了参考输入矩阵的特征值分布,而其滤波器组的工作方式可以对不同频段的噪声任意细分,分别抵消,具有多子带系统的效果．通过与LMS算法相结合,使系统具备了灵活的全频带时频多分辨能力和较快的收敛速度．利用真实海试数据仿真试验,在较小的信号失真度状态下,取得了约12.2dB的全频带降噪量,进一步表明系统在复杂水下噪声场中的优势．该种结构提升了系统的噪声控制能力,具有较高的实用价值．     

多波束条带测深仪海底三维地形图图像增强初探

多波束条带测深仪是一种先进的海底地形测量设备.经过一系列预处理方法,生成了真实感彩色三维地形图.为了更好地看清图像的细节,本文采用的海底三维地形图图像增强方法,使三维地形图更加清晰.     

基于峰值预滤波次级通道在线建模的主动噪声控制系统

传统白噪声激励在线建模主动噪声控制(ANC)系统,次级通道对激励源的响应在一定程度上会干扰控制滤波器的迭代,而且会增大系统收敛后的声场能量.针对这一问题,一种新的、用于窄带噪声抵消的在线建模ANC系统被提出:利用峰值滤波器对真实次级通道进行重构,新的传递函数能够不失真地重现待抵消噪声所在频段的次级通道频率响应,并对其它频段进行抑制.最后利用该系统对舰船辐射线谱噪声进行了主动控制计算机仿真试验.结果表明:该系统简化了次级通道的传递函数,减少了白噪声对控制滤波器的干扰,提高了系统性能,并降低了系统收敛后的声场残余能量.     

ICA和ANC技术在声脉冲无损检测中的应用

作为一种无损检测手段，声脉冲检测技术已被广泛应用于产品质量测试中，但是在工农业应用环境下，脉冲信号常常会被周围的噪声所干扰。尝试利用独立成分分析（ICA）和主动噪声控制技术（ANC）来降低这些干扰。在ICA方法中，将被测样本所激发的声脉冲响应、以及干扰噪声作为两个独立成分（IC），进行了分离实验；对于ANC系统，由于待抵消噪声中含有有用信号（声脉冲），所以该系统是一种特殊的、具有信噪比处理增益的有选择性噪声控制系统。文中分别对ICA和ANC技术做了简要介绍，并进行了声学实验，实验表明这两种方法都有较好的应用前景，同时也各有优缺点。