一种声源定位过程中的多测量通道信号处理方法
【专利摘要】本发明涉及声学【技术领域】，具体而言，涉及一种声源定位过程中的多测量通道信号处理方法，该方法包括步骤1、接收各测量通道的信号，并对其进行延时补偿，得到任意期望方向上各通道信号的同相信号；步骤2、对步骤1中得到的同相信号计算平均功率谱；步骤3、去除步骤2中所得的平均功率谱中的自谱部分并保留互谱部分，得到平均互功率谱。本发明提供的声源定位过程中的多测量通道信号处理方法可较好地抑制单个测量通道的噪声信号对声源信号的影响，从而获得较高的输出信噪比并实现较佳的声源定位效果。
【专利说明】一种声源定位过程中的多测量通道信号处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及声学【技术领域】，具体而言，涉及一种声源定位过程中的多测量通道信号处理方法。
【背景技术】
[0002]近年来，声源定位技术广泛应用于船舶、航天航空、汽车行业、家电行业、电厂车间等环境噪声检测及其他各种机械设备的噪声检测中，通过了解声源的位置分布及发声特性，为降低噪声提供理论依据，进而改进产品设计，改善产品的声辐射特性，取得减振降噪效果。
[0003]传统的声源定位技术采用由一组在空间固定位置上分布的多个传声器组成的阵列对空间声信号进行测量，然后对多个传声器所测得的声场阵元信号进行测量和分析，最终得到声场中声源强度大小的空间相对分布，实现噪声源的识别定位。
[0004]现有技术中，采用如下方法对所测得的多个测量通道的信号进行处理:首先对各测量通道接收到的信号进行时延补偿，从而使在某一期望方向上到达基阵的信号在求和之前是同相的；然后计算进行了延时补偿后的信号间的平均互功率谱，这里，平均互功率谱一般以声源的声压或功率表出；最后，通过所得的平均互功率谱绘出声源关于空间分布的两维或三维示意图。然而，实际的测量装置都会受到本有噪声的影响，因此各个测量通道所测得的信号中都分别包含了各自测量通道的噪声的信号，这些噪声信号也会出现在声源定位的结果中，从而影响到声源定位的精度。现有多测量通道信号的处理方法的缺陷在于，这种处理方法不能较好地抑制单个测量通道的噪声信号对声源信号的影响，最终输出的信噪比较低。
【发明内容】
[0005]为解决现有技术中不能较好地抑制单个测量通道的噪声信号对声源信号的影响，信噪比较低的缺陷，本发明提供一种可较好地抑制单个测量通道的噪声信号对声源信号的影响，从而获得较高的输出信噪比并实现较佳的声源定位效果的声源定位过程中的多测量通道信号处理方法。
[0006]为达到上述目的，在本发明的实施例中提供了一种声源定位过程中的多测量通道信号处理方法，包括:步骤1、接收各测量通道的信号，并对其进行延时补偿，得到任意期望方向上各通道信号的同相信号；步骤2、对步骤I中得到的同相信号计算平均功率谱；步骤
3、去除步骤2中所得的平均功率谱中的自谱部分并保留互谱部分，得到平均互功率谱。
[0007]在对多个测量通道的信号进行处理时，实际的测量装置都会受到本有噪声的影响，因此各个测量通道所测得的信号中都分别包含了各自测量通道的噪声的信号，虽然各自噪声信号的强度较小，远不能淹没声源信号，但这些噪声信号会出现在声源定位的结果中，从而影响到声源定位的精度。另一方面，因为各个测量通道的噪声信号相互之间的关联性较低，即各噪声信号为近独立信号，在进行功率谱矩阵运算时，计算自谱的过程中通道噪声信号的影响被放大，而在平均互功率谱中的互谱部分，因噪声信号相互之间的关联性较低，所以互谱部分几乎不会受到单个测量通道的噪声信号的影响。本发明提供的声源定位过程中的多测量通道信号处理方法，通过在信号处理时去除同相信号的平均互功率谱中的自谱部分，从而可以较好地抑制单个测量通道的噪声信号对声源信号的影响，进而获得较高的输出信噪比并实现较佳的声源定位效果。
[0008]进一步地，步骤I中得到的同相信号为经时-频域转换后的信号。
[0009]进一步地，对各通道信号的延时补偿的方法为:
【权利要求】
1.一种声源定位过程中的多测量通道信号处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤1、接收各测量通道的信号，并对其进行延时补偿，得到任意期望方向上各通道信号的同相信号； 步骤2、对步骤I中得到的同相信号计算平均功率谱； 步骤3、去除步骤2中所得的平均功率谱中的自谱部分并保留互谱部分，得到平均互功率谱。
2.根据权利要求1中所述的声源定位过程中的多测量通道信号处理方法，其特征在于:步骤I中得到的同相信号为经时-频域转换后的信号。
3.根据权利要求1中所述的声源定位过程中的多测量通道信号处理方法，其特征在于:对各通道信号的延时补偿的方法为:
4.根据权利要求3中所述的声源定位过程中的多测量通道信号处理方法，其特征在于:平均功率谱的计算方法为:
【文档编号】G01S5/18GK103983946SQ201410219435
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】曹宇, 张若愚, 戴绍强, 杨晶, 解锡伟 申请人:北京神州普惠科技股份有限公司