基于球麦克风阵列的多声源定位方法

通过球麦克风阵列采集高阶声场的声压信息,采用球谐函数分解声场并建立信号模型,应用MUSIC算法提取出声源的方位。由于MUSIC算法在信号源相干性比较高,特别是声源比较接近时,其分辨率会严重下降,提出了一种基于空间平滑的瓣分块方法来提高定位的效果。仿真实验采用了一个72元的球阵,实验结果表明：提出的方法能同时有效地确定声场中多个声源的位置,能比较好地对抗噪声的影响。     

刚性球上均匀圆阵声源方位角估计算法仿真

为了研究环绕在刚性球上均匀圆阵声源方位角估计问题.以环绕在刚性球上的均匀圆阵为阵列模型,分析了刚性球体对圆阵响应的影响,在球坐标系下对声场分解所得到的特征波束空间,利用EB-ESPRIT算法和EB-Unitary-ESPRIT算法实现了声源方位角估计.计算机仿真表明,在独立声源条件下,两种算法均能较好地估计出空间多个声源的方位角,并且EB-Unitary-ESPRIT算法计算量小,估计精度高.另外具有解相关声源的能力.     

可识别声源深度的三维声聚焦波束形成方法

当前平面传声器阵列结合波束形成方法进行声源识别定位时,存在不能确定声源相对全息测量阵列距离的问题,提出了可识别声源深度的三维声聚焦波束形成方法。基于球面波声场模型和波束形成方法,在不同深度的平面上进行声聚焦,首先根据聚焦面上波束形成功率的最大点位置沿聚焦深度方向（即z方向）的轨迹变化判断声源在z方向的位置,再进一步确定声源在x和y方向的位置。为验证方法的有效性,在点声源构成的声场中进行了仿真验证,并且在全消声室内进行了单声源及多声源识别定位的实验验证。仿真结果和实验结果一致表明：该方法能够实现基于平面阵列的三维空间中声源的识别定位。     

基于麦克风阵列的真实声场环境声源定位跟踪系统设计

设计制作了基于麦克风阵列的真实声场环境声源定位跟踪系统。该系统基于树莓派4B和Arduno单片机，依托声阵列云台，通过传感器采集声音信号，采用TDOA算法对信号进行处理，集采集、处理、控制于一体，成功实现对目标的定位与跟踪。采用两种独立的信号处理方法：以TDOA算法为主，幅度相位检测为辅，对结果进行验证和自检，形成闭环正反馈，增强了该定位系统的准确性和稳定性。另外，针对声源存在回音、噪声干扰等问题，将麦克风阵列变全向为单向以及引入一个基于相关运算的语音检测算法，提高了定位系统的抗噪声能力。测试表明在声场环境下该系统能够对单个声源的三维空间位置进行实时的定位和跟踪，当声源位置变化时，系统也能较为准确跟踪声源的位置。     

用刚性表面球形传声器阵列重构入射波声场与识别定位声源

刚性表面球形传声器阵列是测量三维声场常用的前端,由于刚性球面对入射波声场有散射影响,直接测量值不是原入射波声场的声压值,因而不能使用在自由声场条件下建立的声场模型和近场声全息方法来重构入射波声场.通过刚性球体表面声波散射的数学模型,建立起入射波声压与发生散射后总声压之间的关系,进而通过刚性表面球形传声器阵列测量声压,计算入射波声场分布,并进行声源识别定位.通过仿真与实验,检验了球面入射波遇到刚性表面球体发生散射后,球体表面处声压分布的变化.由球面近场声全息方法,重构球形阵列表面及外部空间的入射波声场,检验了波数、重构距离参数变化对声场重构精度的影响.结果表明:采用刚性表面球形传声器阵列测得的声场总声压,运用根据声波散射模型建立的球面近场声全息方法,可以以一定的精度重构出入射波声场的三维空间分布.     

风对阵列定向精度影响的数值仿真研究

为研究传声系统的精度问题,针对由风导致的被动声阵列定向误差进行分析。对每一风速条件下的声场模型,采用平面四元十字阵和广义时延估计算法对声源进行全方位定向,绘制不同风速条件下的误差曲线。通过数值仿真验证,采用COMSOL Multiphysics 3.5软件,仿真了大型轮式车在不同风速条件下的二维声场。同时论证了仿真误差曲线集中体现了由风导致的误差,并指出造成误差的直接原因是风导致的声音传播方向的偏移。结果显示仿真误差曲线和理论误差曲线基本吻合,可以作为被动声阵列定向结果的矫正参考。     

舰船水下声场边界元法建模与计算机模拟

根据舰船声场的特性,将舰船水下声场简化为一特殊的半自由空间声辐射问题,利用边界元法(BEM)建立了舰船水下声场的数值计算模型。通过对声场边界条件的计算机仿真和计算,获得了部分计算结果。结果表明:由所建模型计算的舰船辐射声场与真实海域中的实测规律基本吻合,该文提出的方法是有效可行的。最后对存在的问题进行了讨论。     

空气中高速运动声源激发的浅海水下信号仿真

对空气中快速运动声源激发的水下声信号建模和仿真，对于水下探测空气中运动声源有非常重要的意义。针对空气中快速运动声源激发的水下声信号仿真问题，该文从波动理论出发，给出一种快速仿真方法。该方法通过修改常用的快速场声传播模型。可对声源运动轨迹通过接收器正上方时的水下接收信号进行仿真，该方法具有实现简单、计算速度快的优点。用该方法对空气中快速运动声源激发的水下声信号进行了仿真计算。结果表明：空气中高速运动声源激发的浅海水下声信号有快速的幅度起伏，大的频移，且信号频谱出现多峰特性。     

Helmholtz共振腔气动噪声数值仿真

为探究出一套完整、准确的气动噪声仿真方法,用FLUENT和Actran仿真Helmholtz共振腔旁接管道系统模型.针对流场仿真,采用六面体网格建模,分析选择合适的网格密度,明确网格及边界条件的影响,以获得准确的声源信息;运用Lighthill声类比方法对声场进行仿真,采用数值计算、传声损失仿真和气动噪声仿真计算等3种方法提取管道内部场点声压级频谱曲线,分析曲线峰值频率特征,包括共振频率分析和声模态分析等.采用CFD软件与声学仿真软件相结合的方法,可以有效进行流场和声场的仿真.     

三维空间宽带音质可听化仿真

该文研究了三维空间中任意点处音质效果的计算机仿真方法。论文给出了宽频带条件下声信号滤波函数的求解方法，提出用最小相位原理对该函数进行处理并利用它对输入信号滤波，由此预测声源在接收点处产生的信号，文中通过仿真实例验证了方法的可行性。     

接收点移动的室外虚拟声场模拟研究与应用

声线跟踪算法是一种目前较为流行的基于几何声学声场模拟算法,但该方法依赖于特定接收点的位置,因此不能直接用于接收者处于不断移动状态的虚拟环境中。对此,提出一种步长法动态定义接收点位置的改进声线跟踪算法,有效解决了声场仿真中听音效果与计算效率的冲突问题,尤其适合于大规模室外虚拟环境中声场的模拟研究。并用Visual Studio2005和Matlab工具完成程序设计和结果处理,达到满意的听音效果和计算效率。     

压电谐振式声发射接收传感器设计

介绍了声发射接收传感器的工作原理,在对厚度振动模式进行分析的基础上,给出了利用厚度振动模式设计谐振式声发射接收传感器的基本方法,给出了敏感单元在不同参数设计和工艺条件下的频率-电导特性曲线和测试结果。     

工业炉温度场声学测量系统

本文基于炉膛温度场声学测量原理和测量装置结构，给出一种工业炉温度场测量装置的实现方法。该装置由嵌入式单片机系统完成声波信号的发送和采集，通过以太网进行单片机和微机问的通信，利用声学测量技术，得到精确的声波传播时间，以此重建炉膛的温度场。     

基于声线跟踪法的室外声场仿真

大部分声场仿真侧重于在室内封闭声场的前提下研究声场能量脉冲响应,进而获得其他声学参数,而室外声场环境由于差别较大,考虑因素较多因此研究较少。该文在经典声线跟踪法的基础上,通过构建虚拟环境中室外声场模型,提出了步长法动态定义接收点的声线跟踪法;在考虑室外环境因素的前提下,模拟计算出不同位置处的能量脉冲响应,经实验验证具有较好的效果。     

机载计算机自检程序读取模型的组建

文章针对某型机载数字计算机地面检查仪的检测缺点，以改善自检程序，提高检测性能为目的，分析了对此型机载数字计算机进行自动检测的原理，并以此原理为依据，讨论了如何组建读取自检程序模型的硬件和控制软件的设计。     

Using music to communicate computing information

The audio channel remains little used in most computing applications, often its use being relegated to providing trivial sound effects whose novelty value soon wears off. Nevertheless, in principle sound offers much to the process of human–computer interaction as for most people the notion of auditory imagery is easily accepted.In this paper we explore how sound, specifically musical sound, can be used to communicate computing information. The findings of two studies are presented. The first investigated how pitch intervals and musical phrases of complex (non-sinusoidal) tones can be recognised. The second study aimed to demonstrate that musical structures could communicate information about high-level programming language structures and program run-time behaviour. Both studies showed that music could successfully be used as a communication medium and that listeners did not need to be musically trained to benefit from the audio signals. Finally, recommendations for further work are made.     

对计算机发声系统的剖析

对计算机发声系统的原理进行了详尽的分析,阐述了以位触发和可编程时间间隔定时器8253/54两种方式驱动扬声器发声的方法和技术。在有关时间延迟上,介绍了一种利用硬件产生的与CPU无关的时间延迟的方法。实现了利用通用发声程序让计算机演奏自己编制的乐曲。     

基于FPGA的扩频信号的相位解旋

GPS与GLONASS二合一卫星导航接收机中相位解旋(载波剥离)方案的选取和实现对基带信号处理的实现和定位解算的稳定度和精度有很大的影响,一般的相位解旋方案不能满足二合一接收机的实际情况.根据相位解旋的原理,针对二合一接收机的实际问题,选取复数对相位解旋方案,并在具体实现中对其结构进行改进.利用FPGA实现相位解旋的逻...     

基于片上系统的多通道数字电视接收平台实现

论文研究了一种新颖的基于片上系统(SOC)的多通道接收平台。它可对来自地面、卫星和有线等媒体的多路数字电视节目同时解码,并把它们转换成模拟基带信号。论文还讨论了基于计算机控制模型的实现,特别是时间片分配算法。该研究为我国模拟电视向数字电视转换的过程中,实现模拟接收机对数字电视节目的接收问题提供了一个低成本方案。     

基于PC机声卡的虚拟声信号处理系统

提出利用美国NI公司的LabVIEW软件和计算机声卡采集声场信号并对其进行处理的方案.比较了计算机声卡和数据采集卡(DAQ)之间的优缺点,发现PC机配置的声卡即可构成实时、高信噪比的声场数据采集系统.该应用可以推广到语音识别、环境噪声监测等多种领域,同时该方案对其他低频信号分析具有指导意义.