內(nèi)燃機表面輻射噪聲盲源分離技術(shù)研究.pdf

1、隨著人們對車輛NVH性能要求的不斷提高,內(nèi)燃機的振動噪聲問題也逐漸成為國內(nèi)內(nèi)燃機學(xué)科研究的熱點問題和重要方向。如何準(zhǔn)確、快捷的識別內(nèi)燃機的主要噪聲源是內(nèi)燃機噪聲控制的重要前提。內(nèi)燃機振動的多激勵性和各種激勵的時變性使其外在表現(xiàn)出的振動噪聲現(xiàn)象非常復(fù)雜。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)工具在描述內(nèi)燃機的振動噪聲特性上都有一定的局限性。近年來,數(shù)字信號處理技術(shù)的迅速發(fā)展為內(nèi)燃機振動噪聲信號分析提供了更加豐富的手段。本文針對內(nèi)燃機輻射噪聲信號的特點,研究利用噪聲測

2、試技術(shù)、獨立分量分析、小波變換技術(shù)及盲分離不確定性消除等現(xiàn)代測試技術(shù)與信號分析方法,從復(fù)雜的噪聲信號中分離和識別內(nèi)燃機的主要噪聲源及其對整機噪聲的貢獻度。主要研究內(nèi)容如下:
　　 ⑴闡述了內(nèi)燃機噪聲產(chǎn)生的機理,揭示了內(nèi)燃機噪聲的主要激勵源及其在內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳遞路徑。激勵的時變性和傳遞路徑的時變性決定了其振動噪聲信號的非平穩(wěn)性特征。總結(jié)了內(nèi)燃機噪聲源的主要識別方法。
　　 ⑵根據(jù)獨立分量分析方法的基本原理,以某四缸柴油

3、機為研究對象,對其不同工況下的噪聲信號進行了統(tǒng)計獨立性和高斯性分析,結(jié)果表明,噪聲信號基本滿足獨立分量分析的前提條件。采用基于負(fù)熵極大地快速獨立分量分析(FastICA)算法,對該內(nèi)燃機表面輻射噪聲信號進行分離,得到一系列獨立分量。
　　 ⑶為進一步識別分離得到的各獨立分量與內(nèi)燃機噪聲源的對應(yīng)關(guān)系,采用傅里葉變換和小波變換技術(shù)對各個分量進行特征分析,結(jié)合時頻分析的結(jié)果和內(nèi)燃機輻射噪聲產(chǎn)生的機理,確定了各獨立分量對應(yīng)的激勵源。

4、r>　　 ⑷為消除ICA(BSS)估計的不確定性,采用基于快速傅里葉變化與最大相關(guān)準(zhǔn)則分析的ICA(BSS)估計源自適應(yīng)校正方法,對分離得到的各獨立噪聲源信號進行處理,實現(xiàn)了源噪聲信號波形的恢復(fù)。
　　 ⑸通過計算分離得到的各獨立分量噪聲信號的聲功率以及整機輻射噪聲聲功率,得到了各激勵源對整機輻射噪聲聲功率的貢獻度,明確了主要的噪聲源及其特征,提出了控制主要噪聲源的措施,為進一步控制整機噪聲奠定了基礎(chǔ)。試驗結(jié)果驗證了本文所研究