智能环境噪声监测终端的研究
发布时间：2022-07-13 20:45
环境噪声监测系统主要由噪声监测终端、传输线路和数据管理中心组成,噪声监测终端负责收集当前环境噪声值,通过传输网络把噪声数据发送到噪声数据管理中心,用户通过Internet可以实时查看某一地区的环境噪声值,集成了微机电技术、传感技术和现代通信技术。针对环境噪声监测终端的开发,目前,已完成基于嵌入式开发平台ARM的环境噪声监测终端系统,该系统通过户外传声器把噪声信号转换成电信号,然后进行一系列的计权算法处理得到环境噪声值,终端可以稳定传输噪声数据值,整机精度可达0.1dB。但该终端系统无法进行实时的频谱分析,功能较为单一,而且对于环境噪声超标的地区,环保部门无法确认噪声污染源,另外,随着民众环保意识的增强,噪声实时地图也开始广泛使用。为了满足终端用户的各种需求,结合环境噪声监测终端的发展趋势,本文在终端系统能够稳定传输噪声数据的基础上,主要围绕环境噪声监测终端智能化和多功能化两个方向进行第二代环境噪声监测终端的研究。本论文的主要工作如下:以AD8021为核心设计了前端放大电路模块。应用了周立功公司的电源变换器模块为前端探头和放大电路提供电源,完成了PCB设计、制作与调试;对放大电路的功能进...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 噪声及其危害
1.2 噪声评价和标准
1.3 噪声测量技术
1.4 国内外声学测量仪器发展概况
1.5 论文的主要工作
第二章 智能环境噪声监测终端的设计原理
2.1 智能环境噪声监测系统的结构
2.2 频率计权和时间计权原理
2.3 1/3 倍频程频谱分析
2.3.1 基于多抽样率的1/3 倍频程算法
2.3.2 1/3 倍频程数字滤波器设计及要求
2.4 GPS 定位原理
2.5 本章小结
第三章 智能环境噪声监测终端的硬件设计
3.1 智能环境噪声监测终端的结构
3.2 模拟前端硬件电路
3.2.1 前端探头电路
3.2.2 放大电路模块
3.2.3 AD 采样模块
3.3 DSP 信号处理模块硬件电路
3.3.1 信号处理核心芯片—TMS320C6713 简介
3.3.2 电源和复位电路设计
3.3.3 外部存储器设计
3.4 ARM 控制硬件电路模块设计
3.4.1 ARM 控制核心 S3C2440 介绍
3.4.2 GPS 信息接收模块
3.4.3 USB 摄像头模块
3.4.4 音频数据采集模块
3.4.5 GPRS 无线传输模块
3.5 本章小结
第四章 智能环境噪声监测终端的软件设计
4.1 软件开发环境简介
4.1.1 CCS 开发环境介绍
4.1.2 嵌入式开发平台
4.2 监测终端软件实现方案和设计流程
4.2.1 监测终端软件实现方案
4.2.2 信号处理模块的设计流程
4.2.3 控制模块的设计流程
4.3 系统模块开发过程
4.3.1 1/3 倍频程频谱分析模块流程
4.3.2 超标噪音采集模块
4.3.3 GPS 模块定位信息的提取
4.3.4 USB 摄像头图像采集
4.3.5 Linux 下LCD 程序控制
4.4 本章小结
第五章 系统调试与结果分析
5.1 1/3 倍频程频谱分析Matlab 仿真结果
5.2 1/3 倍频程频谱分析DSP 验证
5.2.1 抗混叠滤波低通滤波器和抽取函数验证
5.2.2 带通滤波器验证
5.2.3 1/3 倍频程频谱分析实验结果
5.2.4 误差分析
5.3 放大电路模块实验
5.4 GPS 模块信息提取实验结果
5.5 USB 摄像头模块抓拍实验
5.6 本章小结
第六章 工作总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外噪声自动监测系统研究新进展[J]. 余洋. 环境研究与监测. 2011 (03)
[2]基于MATLAB/FDATOOL工具箱的IIR数字滤波器的设计及仿真[J]. 施琴红,赵明镜. 科技广场. 2010(07)
[3]1/3倍频程频谱分析系统的数字化设计与实现[J]. 沈秋霞,姚青,陈淑敏,童基均,周营烽. 工业控制计算机. 2008(10)
[4]基于DSP的1/3oct滤波器在声级计中的设计与实现[J]. 沈秋霞,姚青,樊冬毅,王忠明,胡洁. 电声技术. 2008(07)
[5]环境噪声在线自动监测系统[J]. 李华,邢洪林,李玉文,杨洁. 环境科学与管理. 2005(04)
[6]DSP的发展及定点、浮点处理方法的比较[J]. 赵胜凯,邱宽民. 北方交通大学学报. 2000(05)
硕士论文
[1]嵌入式音频采集系统研究与设计[D]. 申万增.西安电子科技大学 2011
[2]数字化环境噪声自动监测终端的研究[D]. 谭谦.天津大学 2010
[3]基于嵌入式Linux的图像采集系统的设计[D]. 赵智雅.西南交通大学 2010
[4]环境噪声自动监测终端的研究[D]. 岳骞.天津大学 2009
[5]基于CAN总线的车载GPS导航系统研究[D]. 张超.东北大学 2008
[6]基于GPRS技术的数字化环境噪声监测终端的研究与设计[D]. 武前军.合肥工业大学 2006
[7]数字声级计（DSLM）引擎设计与研究[D]. 王犇.浙江大学 2006
本文编号：3660740
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 噪声及其危害
1.2 噪声评价和标准
1.3 噪声测量技术
1.4 国内外声学测量仪器发展概况
1.5 论文的主要工作
第二章 智能环境噪声监测终端的设计原理
2.1 智能环境噪声监测系统的结构
2.2 频率计权和时间计权原理
2.3 1/3 倍频程频谱分析
2.3.1 基于多抽样率的1/3 倍频程算法
2.3.2 1/3 倍频程数字滤波器设计及要求
2.4 GPS 定位原理
2.5 本章小结
第三章 智能环境噪声监测终端的硬件设计
3.1 智能环境噪声监测终端的结构
3.2 模拟前端硬件电路
3.2.1 前端探头电路
3.2.2 放大电路模块
3.2.3 AD 采样模块
3.3 DSP 信号处理模块硬件电路
3.3.1 信号处理核心芯片—TMS320C6713 简介
3.3.2 电源和复位电路设计
3.3.3 外部存储器设计
3.4 ARM 控制硬件电路模块设计
3.4.1 ARM 控制核心 S3C2440 介绍
3.4.2 GPS 信息接收模块
3.4.3 USB 摄像头模块
3.4.4 音频数据采集模块
3.4.5 GPRS 无线传输模块
3.5 本章小结
第四章 智能环境噪声监测终端的软件设计
4.1 软件开发环境简介
4.1.1 CCS 开发环境介绍
4.1.2 嵌入式开发平台
4.2 监测终端软件实现方案和设计流程
4.2.1 监测终端软件实现方案
4.2.2 信号处理模块的设计流程
4.2.3 控制模块的设计流程
4.3 系统模块开发过程
4.3.1 1/3 倍频程频谱分析模块流程
4.3.2 超标噪音采集模块
4.3.3 GPS 模块定位信息的提取
4.3.4 USB 摄像头图像采集
4.3.5 Linux 下LCD 程序控制
4.4 本章小结
第五章 系统调试与结果分析
5.1 1/3 倍频程频谱分析Matlab 仿真结果
5.2 1/3 倍频程频谱分析DSP 验证
5.2.1 抗混叠滤波低通滤波器和抽取函数验证
5.2.2 带通滤波器验证
5.2.3 1/3 倍频程频谱分析实验结果
5.2.4 误差分析
5.3 放大电路模块实验
5.4 GPS 模块信息提取实验结果
5.5 USB 摄像头模块抓拍实验
5.6 本章小结
第六章 工作总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外噪声自动监测系统研究新进展[J]. 余洋. 环境研究与监测. 2011 (03)
[2]基于MATLAB/FDATOOL工具箱的IIR数字滤波器的设计及仿真[J]. 施琴红,赵明镜. 科技广场. 2010(07)
[3]1/3倍频程频谱分析系统的数字化设计与实现[J]. 沈秋霞,姚青,陈淑敏,童基均,周营烽. 工业控制计算机. 2008(10)
[4]基于DSP的1/3oct滤波器在声级计中的设计与实现[J]. 沈秋霞,姚青,樊冬毅,王忠明,胡洁. 电声技术. 2008(07)
[5]环境噪声在线自动监测系统[J]. 李华,邢洪林,李玉文,杨洁. 环境科学与管理. 2005(04)
[6]DSP的发展及定点、浮点处理方法的比较[J]. 赵胜凯,邱宽民. 北方交通大学学报. 2000(05)
硕士论文
[1]嵌入式音频采集系统研究与设计[D]. 申万增.西安电子科技大学 2011
[2]数字化环境噪声自动监测终端的研究[D]. 谭谦.天津大学 2010
[3]基于嵌入式Linux的图像采集系统的设计[D]. 赵智雅.西南交通大学 2010
[4]环境噪声自动监测终端的研究[D]. 岳骞.天津大学 2009
[5]基于CAN总线的车载GPS导航系统研究[D]. 张超.东北大学 2008
[6]基于GPRS技术的数字化环境噪声监测终端的研究与设计[D]. 武前军.合肥工业大学 2006
[7]数字声级计（DSLM）引擎设计与研究[D]. 王犇.浙江大学 2006
本文编号：3660740
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3660740.html
