一種對電噪聲源的高精度定位方法
2023-05-31 04:03:51
專利名稱：一種對電噪聲源的高精度定位方法
技術領域：
本發明涉及一種對電噪聲源的高精度定位方法，適用於近場、遠場條件下對噪聲源的定位和測量，屬於聲學和陣列信號處理領域。
背景技術：
變電站設備繁多，變壓器、電抗器以及冷卻風扇多種設備組合在儀一起工作，在正常運行情況下，各個設備由於工作都會產生不同成分的噪聲，甚至同一設備不同部位也會產生不同成分的噪聲，因此，如何在整個設備正常運行的情況下，精確確定噪聲的位置和大小，對於變電站噪聲分布情況的研究，變電站噪聲治理、變電站噪聲控制優化設計都有重大的意義。然而現有噪聲測試技術中，對多聲源的噪聲測試定位還缺乏有效的手段。
常用的定位算法主要有常規波束形成方法，MVDR方法，以及高分辨的MUSIC，ESPRIT方法等。但是常規波束形成方法的定位精度差，解析度較低，高分辨方法對誤差敏感，實際使用時有較大局限性，因此迫切需要新的算法提高定位精度，改善定位水平。發明內容
本發明的目的在於提出一種對電噪聲源的高精度定位方法，用以實現對噪聲源位置的聞分辨獲取。
為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案:
一種對電噪聲源的高精度定位方法，包括以下步驟:
(I)、採用麥克風陣列測量噪聲源附近的聲場信息，並對該聲場信息處理，獲得聲成像圖A(°)；
具體過程如下:把參考點A接收的信號定義為s (t)，則麥克風陣列中陣元接收到的信號可表不為:
權利要求
1.一種對電噪聲源的高精度定位方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)、採用麥克風陣列測量噪聲源附近的聲場信息，並對該聲場信息處理，獲得聲成像圖 A(0)； 具體過程如下:把參考點A接收的信號定義為s (t)，則麥克風陣列中陣元接收到的信號可表示為:
2.根據權利要求1所述的一種對電噪聲源的高精度定位方法，其特徵在於，所述麥克風陣列為2個 100個陣元組成的直線陣、矩形陣、十字陣、圓陣、螺旋陣或陣元位置隨機排布的隨機陣。
3.根據權利要求1所述的一種對電噪聲源的高精度定位方法，其特徵在於，所述麥克風陣列為63陣元組成的7臂螺旋陣，每臂上設置7個麥克風，陣列孔徑為2m，陣列中心高度1.4m。
4.根據權利要求3所述的一種對電噪聲源的高精度定位方法，其特徵在於，陣元之間的間距為0.05m 2mο
5.根據權利要求1所述的一種對電噪聲源的高精度定位方法，其特徵在於，步驟(I)中採用麥克風陣列測量噪聲源附近50Hz 5000Hz的聲場信息。
6.根據權利要求1所述的一種對電噪聲源的高精度定位方法，其特徵在於，步驟(I)中採用麥克風陣列測量 變電站噪聲源附近的聲場信息。
全文摘要
本發明公開一種對電噪聲源的高精度定位方法，利用由若干個陣元組成的一定形狀的麥克風陣列來測量噪聲源附近的聲場信息，首先對該信息進行常規處理，獲得初步的聲成像圖，然後在聲成像圖中減去那些本不該含有的旁瓣，從而得到一系列由主瓣構成的更為清晰的聲成像圖，實現對噪聲源的高精度定位。本發明在常規波束形成方法的基礎上，取聲強的最大值後進行聲成像圖的重建，因而可以自己設計新的聲成像圖中的波束主瓣寬度，可以將聲源位置高分辨地表示出來；本發明在迭代的過程中，減去了強聲源的旁瓣對聲成像圖的影響，一步步移除主源對聲成像圖的影響，能夠找到被掩蓋的能量較低的聲源，因而可以把旁瓣掩蓋下的弱聲源檢測出來，提高了定位的準確性。
文檔編號G01S5/18GK103235286SQ20131012170
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月9日 優先權日2013年4月9日
發明者吳健, 耿明昕, 楊坤德, 白曉春, 呂平海, 肖鵬, 郭安祥, 雷志雄, 段睿, 安翠翠, 張嬋, 陳勃 申請人:國家電網公司, 陝西電力科學研究院