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专利号: 2022115447864
申请人: 南昌工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于新型原子匹配准则的正交匹配追踪声源识别方法,其特征在于,包括以下步骤:构建声源识别模型,基于声源识别模型获取声压数据与未知声源源强数据,基于声源识别模型根据自由场Green函数构建传递矩阵G,基于传递矩阵G获取声压数据与未知声源源强数据之间的关系数据,通过正交匹配追踪算法对关系数据进行计算,得到声源源强数据,基于声源源强数据进行声源的识别与定位。

2.根据权利要求1所述的一种基于新型原子匹配准则的正交匹配追踪声源识别方法,其特征在于,声源识别模型包括全息面和声源面;

其中,所述全息面用于获取声压数据,所述声源面用于获取未知声源源强数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于新型原子匹配准则的正交匹配追踪声源识别方法,其特征在于,所述全息面由M个传感器按照麦克风阵列排列构成;

所述声源面由离散型声源构成;

其中声源面还包括潜在声源,传感器的数量大于潜在声源的个数。

4.根据权利要求3所述的一种基于新型原子匹配准则的正交匹配追踪声源识别方法,其特征在于,构建传递矩阵的过程包括:基于全息面获取采样点数据,基于声源面获取声源点数据,根据自由场Green函数构建采样点数据与声源点数据之间的传递矩阵G:式中, 其中,i为虚数,ρ为空气密度,c为声速,k为波数,rn为第n个声源点的位置矢量,rm是第m个全息面测点的位置矢量,m=1,2,3,…,M,采样点数据排列符合麦克风阵列。

5.根据权利要求1所述的一种基于新型原子匹配准则的正交匹配追踪声源识别方法,其特征在于,所述关系数据为:

q=[q(r1),q(r2),…,q(rn),…,q(rN)]P=Gq+ε

其中:q为未知声源源强,rn表示声源面E上第n个声源点的坐标向量,n=1,2,3,…,N;P=[P(r1),P(r2),…,P(rm),…,P(rM)],ε为声压数据中包含的噪声项。

6.根据权利要求1所述的一种基于新型原子匹配准则的正交匹配追踪声源识别方法,其特征在于,获取声源源强数据的过程包括:

初始化残差r0=P,迭代次数k=1,支撑集索引 为空集;

定义新型原子匹配准则:

使用新型原子匹配准则筛选最优原子,并按照下式找出最优原子所在位置:jk=arg max|sim(Gi,rk‑1)|,j=1,2,3,…,N更新索引集Γ0:

Γ0=Γk‑1∪jk

其中,Γk‑1为前一次迭代索引集,jk为传递函数中最优原子所在位置的索引值;

利用索引集Γ0从传递矩阵G中筛选出相应的原子组成支撑集矩阵 并求解声源源强向量 表示矩阵 的转置;

更新残差:

迭代次数k=k+1,满足终止条件k=K,K为迭代次,则停止迭代,输出声源源强向量最终解 若不满足终止条件k=K,重新定义新型原子匹配准则。

7.根据权利要求6所述的一种基于新型原子匹配准则的正交匹配追踪声源识别方法,其特征在于,所述输出声源源强向量最终解 即为声源源强数据,基于声源源强数据进行声源的识别与定位。