面向機電系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)測的聲源定位技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，越來越多的復(fù)雜機電系統(tǒng)進入到了日常生活和生產(chǎn)中，在給人們帶來了巨大便利的同時，也帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)：機電設(shè)備越復(fù)雜，出現(xiàn)故障的概率就越高。由于傳統(tǒng)的基于內(nèi)部傳感信息的機電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測手段有著采集信息量少、效率低、智能化程度低的特點，已無法滿足對日新月異的機電設(shè)備的監(jiān)測要求。因此，建立一套融合外部信息的機電系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)測體系已經(jīng)勢在必行，聲音作為機電系統(tǒng)外部信息的重要組成部分，其關(guān)鍵性不言而喻。基于以上考慮，著重研

2、究了聲源定位在機電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測中的關(guān)鍵技術(shù)。
　　以機電系統(tǒng)異常聲音信號作為研究對象，針對其噪聲復(fù)雜多變、跨越頻帶寬的特點，提出了將傳統(tǒng)巴特沃斯濾波器與小波降噪技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用的信號處理方法，實驗結(jié)果表明，該方法可以充分發(fā)揮二者的優(yōu)點，達到信號降噪的目的。
　　為了實現(xiàn)機電系統(tǒng)異常聲音信號的精確定位，采用基于時間差原理的聲源定位技術(shù)作為研究方法。該方法主要分兩部分，一部分是時間差的估計，一部分是定位：本文以廣義互相關(guān)原理作為理論

3、基礎(chǔ)，成功估計出了時間差；對于定位部分，進行了特定麥克風(fēng)陣列聲源定位模型的理論推演，仿真實驗表明，該模型的定位誤差在1mm之內(nèi)。
　　根據(jù)機電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測的實時性要求，在現(xiàn)有的端點檢測理論基礎(chǔ)上，提出了一種改進的基于信號短時能量的端點檢測方法，該方法克服了傳統(tǒng)端點檢測算法復(fù)雜、實時性差的缺點，實驗結(jié)果表明，該方法能夠更加準確、更加迅速的判斷出聲音中待定位信號的起始點。
　　最后，搭建了聲源定位系統(tǒng)的軟硬件測試平臺，對典型機電