基于MVDR近场聚焦波束形成的管道缺陷声源定位
2021-12-22贾笑云王秀清
天津科技大学学报 2021年6期
关键词:信号
贾笑云,王秀清,胡 烨
(天津科技大学电子信息与自动化学院,天津 300222)
波束形成(beamforming,BF)方法[1]是一种基于传声器阵列测量的噪声源识别技术.它是由多个传感器按照空间位置进行固定,形成阵列采集和处理声源信号,进而获取声场分布情况[2],被广泛应用于各个领域[3],受到研究人员的关注[4].聚焦波束形成方法,可以满足近场声源的需求,其中常规近场聚焦波束形成可以有效解决大尺寸、复杂系统的噪声源定位问题,具有良好的宽容性和易操作性.最小方差无畸变响应[5](minimum variance distortionless response,MVDR)聚焦波束形成方法是一种能超越瑞利限的高分辨近场定位算法,与常规的聚焦波束相比较,其参数设置更加广,也同样适用于大尺寸、中高频的噪声源近场定位.
对于波束形成方法,Kook等[6]将最大似然估计法运用在运动目标定位上,利用近场聚焦波束形成,得到汽车表面噪声源分布图.王建新[7]将传感器阵列与波束形成相结合识别噪声源位置.毕杨等[8]通过聚焦方法对波束形成算法进行优化,进而获得了更好的波束形成效果.张书仙等[9]将数字波束形成技术应用于单站测控系统中,实现了对多目标的测控效果.韩闯等[10]建立水平柱面测量模型,实现柱面声源分辨定位.陈欢等[11]提出了MVDR近场聚焦波束形成识别算法,估计水下噪声源的相对强度.目前,该方法大多数情况都被用于对噪声源进行定位分析,在管道缺陷识别领域应用较少.
管道缺陷定位的方法包括声波方法和……
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