基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參量聲源非線性建模及控制.pdf

1、參量聲源是利用空氣中聲波的非線性傳播效應(yīng)產(chǎn)生指向性聲束的新型聲學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)要獲得高質(zhì)量的可聽聲源，一方面要充分利用空氣的非線性傳播效應(yīng)，另一方面又要最大限度地減少非線性引起的失真。因此，深入認(rèn)識(shí)并合理利用非線性是該領(lǐng)域要解決的關(guān)鍵問題之一。本文從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面研究了參量聲源的非線性特性，完成的主要工作如下。
　　根據(jù)非線性聲學(xué)的基礎(chǔ)理論，對(duì)參量聲源的非線性進(jìn)行了理論分析。結(jié)果表明現(xiàn)有理論不足以充分表達(dá)參量聲源的非線性特性，而基

2、于現(xiàn)有理論發(fā)展起來的參量聲源信號(hào)處理方法在避免可聽聲非線性失真方面也有待完善。
　　針對(duì)現(xiàn)有理論的不足，提出采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)參量聲源進(jìn)行非線性建模。通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，可以在不完全清楚非線性機(jī)理的情況下準(zhǔn)確地?cái)M合系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系，為參量聲源的控制及性能優(yōu)化提供條件。在解決了參量聲源神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的幾個(gè)基本問題的基礎(chǔ)上，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別建立參量聲源的非線性模型。并通過正弦信號(hào)激勵(lì)和隨機(jī)信號(hào)激勵(lì)的仿真對(duì)模型的有效性

3、進(jìn)行了評(píng)估與對(duì)比。
　　闡述了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的評(píng)估方法，并重點(diǎn)對(duì)靈敏度以及泛化能力進(jìn)行了分析。采用近似函數(shù)替代激活函數(shù)進(jìn)行參量聲源神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)全局靈敏度計(jì)算的方法，并給出了理論推導(dǎo)。在分析影響神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型泛化能力的因素的基礎(chǔ)上，采用了幾種方法來提高模型的泛化能力，并通過仿真證明了其效果。
　　將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制的基本思想及方法應(yīng)用于參量聲源的控制中，用系統(tǒng)控制的理論與方法解決參量聲源的非線性信號(hào)處理問題。設(shè)計(jì)了參量聲源的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接