当前位置:主页 > 管理论文 > 工程管理论文 >

高分辨率快速反卷积声源成像技术研究

发布时间:2018-04-10 05:07

  本文选题:反卷积声源成像 切入点:点扩展函数 出处:《合肥工业大学》2017年硕士论文


【摘要】:反卷积声源成像是一种建立在互谱成像波束形成技术基础上的高分辨率噪声源识别与定位技术。其空间分辨率远高于常规波束形成技术,因此反卷积声源成像算法在噪声治理和故障诊断工程中有着广泛的应用前景,值得进一步研究。本文首先回顾了反卷积声源成像技术的发展历程,并对研究现状和发展趋势进行了分析。分析发现已有的算法在性能优势和适用范围上有所不同。为在实际工程应用中合理选择反卷积声源成像算法,充分发挥各算法的性能优势,通过数值仿真和实验对现有算法在不同频率、不同测量距离、不同测量点位置和数目以及不同聚焦点数目情况下的空间分辨率和计算效率进行了研究,得出了如下结论:稀疏重构反卷积声源成像算法的空间分辨率最高,但由于需要计算完整的点扩展函数矩阵,因此算法的计算效率相对较低;而基于傅里叶变换的反卷积声源成像算法计算效率较高,但由于其获得的是最小二乘解,未利用解的稀疏先验,加之傅里叶变换引入的卷绕误差影响,其空间分辨率较之稀疏重构反卷积声源成像算法要低。论文根据上述结论给出了实际工程应用中合理选择反卷积声源成像算法的指导意见。通过对以上结论进行分析可以看出现有的六种反卷积声源成像算法在空间分辨率或计算效率上的均存在一定的局限。为了能够兼顾算法的空间分辨率和计算效率,本文在稀疏重构反卷积声源成像算法的基础上利用点扩展函数的近似平移不变性提出一种高分辨率快速反卷积声源成像算法,通过仿真对比本文方法和现有反卷积声源成像算法的声源识别性能,进一步利用半消声室中两个白噪声声源的识别实验验证了仿真结论的正确性,最后将本文所提方法用于某主机箱噪声源的识别定位,进一步验证了该方法的有效性和实用性,仿真和实验均表明本文提出的高分辨率快速反卷积声源成像算法既具有类似于稀疏重构反卷积声源成像算法的高空间分辨率,又具有远高于现有反卷积声源成像算法的计算效率,非常适合于实际应用。
[Abstract]:Deconvolution acoustic source imaging is a high resolution noise source recognition and location technique based on cross-spectral beamforming.Its spatial resolution is much higher than that of conventional beamforming technology. Therefore, deconvolution acoustic source imaging algorithm has a broad application prospect in noise control and fault diagnosis engineering, and deserves further study.In this paper, the development of deconvolution acoustic source imaging technology is reviewed, and the research status and development trend are analyzed.It is found that the existing algorithms have different performance advantages and applicable range.In order to reasonably select deconvolution sound source imaging algorithm in practical engineering application and give full play to the performance advantages of each algorithm, the existing algorithms are measured at different frequencies and different measuring distances through numerical simulation and experiments.The spatial resolution and computational efficiency of different positions and numbers of measurement points and different focal points are studied. The following conclusions are drawn: the spatial resolution of sparse reconstructed deconvolution source imaging algorithm is the highest.However, due to the need to compute the complete point spread function matrix, the computational efficiency of the algorithm is relatively low, while the computation efficiency of the deconvolution acoustic source imaging algorithm based on Fourier transform is higher, but the least square solution is obtained.The spatial resolution is lower than the sparse reconstruction deconvolution source imaging algorithm due to the influence of the sparse prior solution and the winding error introduced by Fourier transform.According to the above conclusions, the paper gives the guidance of how to select the deconvolution sound source imaging algorithm in practical engineering.By analyzing the above conclusions, we can see that there are some limitations in the spatial resolution or computational efficiency of the existing six deconvolution acoustic source imaging algorithms.In order to give consideration to the spatial resolution and computational efficiency of the algorithm, this paper proposes a high resolution fast deconvolution source imaging algorithm based on sparse reconstruction deconvolution source imaging algorithm using the approximate translation invariance of point spread function.Through the simulation and comparison of the methods in this paper and the existing deconvolution sound source imaging algorithms, the correctness of the simulation results is verified by using the recognition experiments of two white noise sources in the semi-anechoic chamber.Finally, the method proposed in this paper is used to identify and locate the noise source of a main case, which further verifies the effectiveness and practicability of the method.Simulation and experiments show that the high resolution fast deconvolution source imaging algorithm proposed in this paper has a high spatial resolution similar to that of sparse reconstructed deconvolution source imaging algorithm.Moreover, it is much more efficient than the existing deconvolution source imaging algorithm, so it is very suitable for practical application.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB53

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙圣和,郑福春,彭喜源;消除等效取样时基抖动影响的反卷积方法[J];计量学报;1989年02期

2 欧阳羲同;;横向反卷积在超声检测中的应用[J];东南大学学报;1989年02期

3 肖跃,崔一平;一种基于小波的光谱反卷积方法(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2003年01期

4 李孝文,曾小玲;实时反卷积的实现[J];计量学报;1990年01期

5 文德智;李正宏;蒋世伦;;时幅连续信号数值反卷积方法及其应用[J];原子能科学技术;2008年05期

6 程良彦;宋振华;王志华;马宏伟;;基于小波反卷积的冲击力识别[J];暨南大学学报(自然科学版);2008年05期

7 吴义芳,汤俊雄,赵奕平,郑乐民;一种高分辨谱方法的建议——反卷积法[J];量子电子学;1992年01期

8 杨梅;反卷积技术及其在工程中的应用[J];成都电子机械高等专科学校学报;1999年03期

9 沈晓安;;基于支持向量回归机的反卷积技术[J];机床与液压;2009年03期

10 王万树,孟卫林;频域数字反卷积新的迭代法[J];计量学报;1988年02期

相关会议论文 前6条

1 吴新星;李明;李目海;单佩韦;;网络微积分中最小加反卷积的研究[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(一)[C];2008年

2 卢少平;;基于盲反卷积的图像上采样算法[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年

3 李栋栋;郭学彬;瞿安连;徐涛;;应用三维荧光反卷积显微技术观察活体细胞[A];中国生理学会第21届全国代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2002年

4 熊俊;李栋栋;瞿安连;;活体细胞四维图像科学可视化方法的研究[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年

5 苏兆锋;杨海亮;孙剑锋;丛培天;王亮平;;“强光一号”加速器能谱测量实验中的波形还原问题初探[A];第十二届反应堆数值计算与粒子输运学术会议论文集[C];2008年

6 李育杉;戴宪华;刘军;;一种时变MIMO系统盲反卷积模型[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年

相关博士学位论文 前2条

1 孙小君;最优和自校正多传感器信息融合白噪声反卷积估值器[D];黑龙江大学;2010年

2 娄帅;多尺度变换域图像反卷积理论研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 李鹤;利用反卷积提高布里渊光纤传感系统空间分辨率的研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 孙世豹;基于传递函数评价的共焦显微图像反卷积降噪处理算法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 马威锋;CLAD反卷积方法中噪声抑制效应的探究[D];南方医科大学;2015年

4 邹岸;听觉诱发电位的一种刺激序列优化技术及反卷积方法[D];南方医科大学;2015年

5 袁雪寒;基于反卷积网络的图像模式学习及应用[D];华南理工大学;2016年

6 陶姣;基于半盲反卷积源分离的胎儿心电信号提取研究[D];重庆大学;2016年

7 孟良;高分辨率快速反卷积声源成像技术研究[D];合肥工业大学;2017年

8 蔡晓燕;医学超声信号反卷积研究[D];东南大学;2006年

9 陈扬钛;反卷积网络图像表述与复原[D];国防科学技术大学;2011年

10 郭淑贞;基于高阶谱和小波分析的超声医学图像反卷积研究[D];东南大学;2005年



本文编号:1729774

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/1729774.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户8c8a7***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com