近场头相关传输函数及其应用

综述了近场头相关传输函数(HRTF)及其应用问题,讨论了近场HRTF的测量、理论计算及其物理特征。最后讨论了近场HRTF在双耳听觉和消费电子领域的应用。     

一种变步长LMS自适应滤波算法及分析

本文对变步长自适应滤波算法进行了讨论,建立了步长因子μ与误差信号e(n)之间另一种新的非线性函数关系.该函数比已有的Sigmoid函数简单,且在误差e(n)接近零处具有缓慢变化的特性,克服了Sigmoid函数在自适应稳态阶段步长调整过程中的不足.由此函数本文得出了另一种新的变步长自适应滤波算法,并且分析了参数α,β的取值原则及对算法收敛性能的影响.该算法有较好的收敛性能且计算量少.计算机仿真结果与理论分析相一致,证实了该算法的收敛性能优于已有的算法.     

基于圆弧拟合算法的海水激光通信信道研究

针对海水激光通信信道复杂多变的问题,利用蒙特卡洛法模拟了蓝绿激光在海水信道中的传输过程,得到了不同传输距离下接收功率的统计图.分别利用高斯函数和圆弧拟合算法对此统计结果进行了拟合,并计算出了激光在不同传输距离的高斯拟合误差和圆弧拟合误差,得出圆弧拟合算法拟合误差小于高斯函数拟合.在圆弧拟合算法的基础上建立了水下无线光通...     

基于STOLT插值聚焦的二维近场微波成像

在弱散射近似回波模型的基础上提出了一个二维近场微波成像算法,用理想金属球的散射回波构造成像系统的点扩散函数,在谱域中剔除测量系统的作用,经Stolt插值聚焦实现波前矫正,用FFT实现目标重构.并对成像算法进行了计算仿真和实验验证,获得了Ku波段金属圆柱和导弹模型的二维近场微波像.     

面向空间音频的个性化头相关传输函数定位性能研究综述

基于头相关传输函数的音频处理是目前空间音频渲染的关键技术,而头相关传输函数受个体因素关系影响大,但由于个性化头相关传输函数测量成本较高,实际应用中往往使用非个性化的头相关传输函数。而针对个性化头相关传输函数的作用,在不同实验条件下,使用不同方法获得的个性化头相关传输函数,不同学者给出的结论有所差异。本文对个性化头相关传输函数定位性能的三个主要方面进行研究综述:提高水平和垂直方向定位精度;削弱头中效应;减少前后混淆现象。通过分析个性化头相关传输函数提升听感属性的声学原理,以及综合考察已有的主观实验结果,本文研究表明使用个性化头相关传输函数渲染空间音频对提升沉浸体验感有一定的帮助,且在不同定位感属性上有不同的表现。     

基于Gerchberg-Papoulis算法的平面近场截断误差修正方法研究

在平面近场天线测量中,有限扫描面截断是影响测量精度的主要误差源之一,找到解决截断误差的方法是天线测量的研究重点之一.文中将平面近场天线测量中由有限区域内的场求平面波谱的过程抽象为带限函数外推的数学模型,从实际测量中的近远场变换理论出发,论证了GP（Gerchberg-Papoulis）算法应用在平面近场测量中在理论上是切实可行的.将GP算法应用在平面近场天线测量中,并分析了不同迭代次数算法的修正情况.结果表明,随着算法迭代次数的增多,可信角域外计算方向图与理论方向图差别明显减小.因此,本文的方法能够明显减小平面近场测量中截断误差的影响.除此以外,还分析了误差对算法收敛性的影响,结果表明,误差对算法修正效果影响较大.     

基于稳健自适应频率采样的宽频电磁数值仿真

已有的基于Stoer-Bulirsch有理函数插值的自适应频率采样算法往往对插值间隔、收敛精度等参数非常敏感,算法稳定性差,甚至会出现伪收敛等问题.针对已有算法的上述缺陷,通过采用极点判断、插值区域二分、参数变换和多次收敛性检验等措施,提出了一种逐一增加采样点的自适应策略.形成了一种通用性强、稳定性好的自适应频率采样算法,可以用较少的采样点插值重构未知函数响应.并结合多层快速多极子方法,对宽频带目标电磁散射进行计算分析,实现采样频点的自适应选取,减少了计算量极大的精确数值计算的次数,提高了仿真效率.     

吸收边界条件下雪人模型近场头相关传输函数

采用扩散场人体平均吸声量导出人体表面法向声吸收系数,给出雪人模型球形头部和躯干的吸收边界,计算得到近场头相关传输函数（HRTF）。结果表明,在表面吸声条件下,HRTF的平均幅值和波动幅度较刚性条件时略有减少,但差别基本在1．0dB以内,因而采用通常的刚性表面边界条件进行计算不会带来大的误差。另一方面,增大球形躯干表面的吸声系数会使躯干与头部间多重散射的作用减少,从而HRTF幅度的波动减少,对应头相关脉冲响应（HRIR）的二次脉冲幅度也减小。     

一种类箕舌线函数的变步长归一化自适应滤波算法

在综合考虑自适应滤波算法设计中收敛速度、稳态误差、计算复杂度和跟踪性能等指标的基础上,该文提出一种类箕舌线函数的变步长归一化自适应滤波算法,用类箕舌线函数代替Sigmoid函数作为步长迭代公式,引入基于相关误差的变步长调整原则,在大大增强算法稳定性的同时大幅度提升了算法的收敛速度、跟踪性能,减小了算法的计算复杂度.在Matlab平台上分析了改进的步长函数中参数α;β以及γ的不同取值对算法的影响,并将该文算法与已有的基于Sigmoid函数和基于箕舌线函数的变步长LMS算法进行了比较,仿真结果表明,该文算法有更快的收敛速度、更好的跟踪能力以及较小的稳态误差和较强的鲁棒性.     

径向基函数插值互相关光流算法粒子图像测速技术

互相关光流混合算法是目前粒子图像测速的主流算法,但是重建速度场精度不高。利用高斯径向基函数插值替换互相关光流混合算法中的双三次插值,减小了重建角度误差。进行朗肯涡流仿真实验,使用高斯径向基函数插值混合算法进行粒子速度场重建,其均方根误差和平均角度误差比传统混合算法分别降低了27.36%和38.32%,并分析了位移和粒径大小对重建误差的影响。搭建了二维粒子图像测速技术（PIV）实验系统,采用粒径为100μm的聚酰胺粒子作为示踪粒子,进行旋转实验和注水实验,分别模拟涡流场和射流场。采用高斯径向基函数插值混合算法进行速度场重建,可以获得与传统混合算法相近的粒子速度场。