隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加深,噪聲污染問題日益嚴(yán)峻,帶來了一系列不良效應(yīng)。有效治理噪聲污染,是當(dāng)今社會面臨的主要問題之一。因此,對噪聲的準(zhǔn)確測量具有重要的研究意義。設(shè)計精度高、實時性較好的噪聲測量系統(tǒng),是認(rèn)識、分析和處理噪聲問題的重要前提。噪聲測量系統(tǒng)的測量精度必須得以保證,才能得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果,且要求系統(tǒng)能夠?qū)崟r分析噪聲信號各頻帶成分。設(shè)計合理的嵌入式硬件方案能使系統(tǒng)以足夠快的速度對噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析。因此,本文對噪聲測量的主要分析算法以及系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方法進(jìn)行研究,旨在開發(fā)一種精度高,實時性較好,可操作性較強的實時噪聲測量系統(tǒng)。由于雙線性變換法在實現(xiàn)頻率計權(quán)濾波器設(shè)計時存在固有頻率失真問題,本文提出一種基于改進(jìn)帝國競爭算法的IIR濾波器設(shè)計方法。在算法同化階段引入混沌函數(shù)來增大搜索范圍,同時在帝國競爭階段引入克隆進(jìn)化算子來引導(dǎo)算法向最優(yōu)解方向搜索。根據(jù)頻率計權(quán)的IIR濾波器誤差來源,設(shè)計相應(yīng)的濾波器優(yōu)化模型和目標(biāo)函數(shù),利用改進(jìn)帝國競爭算法對濾波器系數(shù)搜索求解,實現(xiàn)頻率計權(quán)的優(yōu)化設(shè)計。本文構(gòu)建DSP+ARM的實時噪聲測量系統(tǒng)硬件平臺,并將μC/OS-Ⅱ移植到測量系統(tǒng)的ARM部分,以... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1兩款主流噪聲測量儀實物圖

圖 3.3 fdatool 濾波器設(shè)計界面.2.1 倍頻程濾波器的數(shù)字化實現(xiàn)以中心頻率 fm=8kHz 的倍頻程濾波器設(shè)計為例，采樣頻率 fs=48kHzTLAB 命令窗，鍵入 fdatool 得到如圖 3.3 所示的設(shè)計界面，利用濾波器設(shè)即可得到該中心頻率處的 8 階 IIR 帶通濾波器直接形式的濾波器系數(shù)：B={0.007875，0，-0.031499，0，0.047249，0，-0.031499，0，0.007874A={1.000000，-2.952529，5.446983，-6.630901，6.135356，-4.101035，2.0778333，0.142355}要得到級聯(lián)形式的系數(shù)ikB 、ikA ，可使用 MATLAB 軟件函數(shù) tf2sos.m，遞函數(shù)轉(zhuǎn)換為二階環(huán)節(jié)，它的調(diào)用方法為 sos , G =tf 2sos ( B, A)將設(shè)計出的直接型 8 階帶通濾波器轉(zhuǎn)換成 4 個二階級聯(lián)型結(jié)構(gòu)，得到系1.9685 0.9685 1.0000 -0.4859 0.45771.0000

信的下載界面，當(dāng)兩者一旦通信成功，上位機軟件將自動讀取系統(tǒng)聲數(shù)據(jù)，包括多種測量類型以及測量的日期、時間等信息。開始初始化串口與上位機聯(lián)機？允許接收？N結(jié)束標(biāo)志？獲取命令標(biāo)志獲取串口數(shù)據(jù)Y保存數(shù)據(jù)到命令隊列NN復(fù)位標(biāo)志？結(jié)束N發(fā)送Busy響應(yīng) 禁止接收命令Y保存結(jié)束標(biāo)志YY圖 4.8 串口通信流程圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]基于STM32與串口服務(wù)器的IP語音通信系統(tǒng)設(shè)計[J]. 李基,邵瓊玲,王盛軍.  計算機測量與控制. 2017(12)
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博士論文
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碩士論文
[1]帝國主義競爭算法的改進(jìn)及其在結(jié)構(gòu)識別中的應(yīng)用[D]. 邵永亮.蘇州科技大學(xué) 2017
[2]便攜式振動噪聲測量分析儀的研發(fā)[D]. 左翔.揚州大學(xué) 2017
[3]環(huán)境噪聲的實時測量方法與應(yīng)用研究[D]. 毛政海.湖南大學(xué) 2016
[4]基于雙線性變換方法的CN-FDTD的完全匹配層算法研究[D]. 于洋.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于TMS320VC5502的多功能聲級計設(shè)計[D]. 賈楊威.湖南大學(xué) 2015
[6]高鐵CPⅢ精密測量實時核檢嵌入式系統(tǒng)[D]. 馬騰.長安大學(xué) 2014
[7]基于Linux的聲壓級測量技術(shù)研究[D]. 蔡德威.浙江大學(xué) 2014
[8]基于嵌入式系統(tǒng)的實時聲音頻譜分析技術(shù)[D]. 羅自榮.浙江大學(xué) 2014
[9]基于ARM處理器與UCOS-Ⅱ操作系統(tǒng)的智能產(chǎn)量計設(shè)計研究[D]. 李登.華中科技大學(xué) 2013
[10]數(shù)字信號處理技術(shù)在噪聲頻譜分析儀中的應(yīng)用[D]. 陳磊.西安電子科技大學(xué) 2010



本文編號：3486333