1.一种用于发动机及其部件噪声源指向性识别的方法,其特征在于具体步骤如下:
步骤一:假定实验测量的噪声源呈线性分布,数量为j;将m个传声器放置于与噪声源所在直线平行的直线上,组成线性阵列进行声源噪声识别测量,得到传声器阵列实验测量数据;其中,传声器阵列排布根据不同声源分布情况由计算机模拟设计得到;
步骤二:根据步骤一得到的传声器阵列实验测量数据,计算得到噪声源数量j和每个噪声源对应的频谱s(f);
步骤三:基于步骤二获得的噪声源数量j和每个噪声源对应的频谱s(f),假定线性分布的j个噪声源si(t)为互不相关的声源,声源si(t)的频谱是互相关函数的傅里叶变换si(f),声源之间的互相关函数表示为:
ci,j(τ)=e[si(t)sj(t+τ)]=ci(τ)δi,j
其中δi,j是克罗内克δ函数;
根据分布声源si(t)构造传声器阵列信号的模拟互谱矩阵,得到模拟信号互相关函数:
其中rin,rim分别表示声源i到传声器n,m的声传播距离;
对互相关函数做傅里叶变换就得到模拟信号的互谱矩阵是:
假定每一个噪声源的指向性函数为di,得到模拟互谱矩阵:
其中
步骤四:确定j个声源强度指向性函数dm,i,其数学表达为:
其中θm,i为每一个声源相对每一个传声器的指向角;
模拟互谱矩阵对角线向量与测量互谱矩阵对角线向量之间的均方误差f(f,d)为:
对于所有频率f,则确定声源指向性函数di的误差公式为:
其中k是噪声源频谱中最大噪声频率标志数,令:
为了使得误差公式拟合误差最小,得到:
求解上述线性代数方程组,到得到各个声源指向性函数di。
2.根据权利要求1所述用于发动机及其部件噪声源指向性识别的方法,其特征在于:所述步骤一中,传声器阵列排布方法:
假定
阵列中任意两个传声器信号
则传声器阵列测量信号在特定指向位置的噪声功率谱矩阵为:
其中,符号e[.]表示期望运算。
3.根据权利要求1所述用于发动机及其部件噪声源指向性识别的方法,其特征在于:所述步骤二中,噪声源数量j和每个噪声源对应的频谱s(f)是基于互谱矩阵对传声器阵列测量信号进行beamforming数据处理,识别和分离出被测声场的噪声源得到。
4.根据权利要求1所述用于发动机及其部件噪声源指向性识别的方法,其特征在于:所述步骤三中,根据sodix方法模拟互谱矩阵。
5.根据权利要求1所述用于发动机及其部件噪声源指向性识别的方法,其特征在于:所述步骤四中,应用全选主元高斯消去法求解,到得到各个声源指向性函数di。