基于ARM9的傅里叶变换—源强模拟声全息技术的实验研究

发布时间：2021-03-12 01:22

　　近场声全息是一种适用于低频声源近场测量的先进的噪声源识别技术,它通过获得被测对象的近场全息数据,利用全息面和声源面之间进行空间声场变换时的关系,将全息数据作为已知量,通过逆变换获得空间声场传递系数,从而重建出声源辐射声场。结合空间Fourier变换和等效源法,将Fourier变换和源强模拟技术的声辐射计算方法运用于近场声全息技术,这种声全息技术兼具两者的优点,有易于实现、计算速度快、适用于任意形状的声源等优势,因此,更适合运用到工程实践中。本文运用Fourier变换和源强模拟声全息技术,结合ARM9体系结构的小体积、低功耗、低成本、高性能等特点开发出了一套能够实现全息数据采集和全息变换的系统,搭建了一套完整的实验平台。该平台在仪器通道较少的的情况下通过点阵分块扫描采集全息面的信息;设置参考通道,通过参考源信号与测量节点信号互谱的方法获得全息面上的复声压的相位;运用MATLAB编写的近场声全息算法程序进行计算,最终实现声场的重建和预测。论文首先介绍实验的理论方法原理以及数据采集系统的软硬件设计方案,而后分析了运用该数据采集系统对音箱发出声源进行了声源识别实验研究。具体做法是,在声场中距离... 

【文章来源】：广西科技大学广西壮族自治区

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 全息变换算法、全息测量方法和系统
        1.2.1 全息变换算法
        1.2.2 基于等效源法的NAH
        1.2.3 测量方法
        1.2.4 测量系统
    1.3 嵌入式处理器
    1.4 立题论据及研究内容
第二章 多虚拟域波叠加法声全息技术
    2.1 振动声辐射计算中的源强模拟技术
    2.2 Fourier变换
        2.2.1 二重Fourier级数展开
        2.2.2 二维离散Fourier变换
    2.3 基于Fourier变换和源强模拟技术的声辐射计算方法
    2.4 基于Fourier变换和源强模拟技术的NAH
    2.5 全息重建问题的正则化处理
    2.6 本章小结
第三章 ARM体系结构及实验总体方案
    3.1 ARM处理器简介
        3.1.1 处理器工作模式
        3.1.2 寄存器介绍
        3.1.3 数据长度
        3.1.4 存储系统
    3.2 天嵌开发板TQ2440资源概述
    3.3 实验总体方案
        3.3.1 全息面复声压获取方案
        3.3.2 数据采集方案
    3.4 本章小结
第四章 数据采集系统硬件设计
    4.1 数据采集系统硬件的组成结构
    4.2 系统基础功能模块的设计和原理
        4.2.1 电源模块
        4.2.2 系统时钟和定时器
        4.2.3 存储模块
        4.2.4 NAND FLASH控制器
    4.3 通用异步收发器UART
        4.3.1 UART工作原理
        4.3.2 引脚描述及相关寄存器
        4.3.3 UART硬件电路
    4.4 ADC模块
        4.4.1 ADC原理
        4.4.2 ADC相关寄存器
        4.4.3 A/D输入偏置电压与A/D输入扩展接口
    4.5 本章小结
第五章 数据采集系统的软件设计
    5.1 ADC模块程序设计
    5.2 NAND FLASH模块程序设计
        5.2.1 NAND FLASH复位函数
        5.2.2 NAND FLASH初始化函数
        5.2.3 NAND FLASH页写入函数
        5.2.4 NAND FLASH页读取函数
        5.2.5 NAND FLASH块擦除函数
    5.3 数据处理模块
    5.4 UART模块程序设计
    5.5 主控程序设计
    5.6 上位机应用程序
    5.7 本章小结
第六章 实验研究
    6.1 实验准备
    6.2 实验测量
    6.3 数据处理与实验结果
    6.4 误差分析
        6.4.1 两路传声器通道采样之间的时间差对重建结果的影响
        6.4.2 参考传声器的位置设置对重建结果的影响
    6.5 实验结论
    6.6 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3077437