使用自適應孔徑相控陣列的噪聲源分解系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明一般涉及用于使用自適應孔徑相控陣列進行噪聲源分解的系統和方法。
【背景技術】
[0002]人們經常對噪聲和噪聲源或噪聲原因進行分析以了解噪聲產生背后的物理性質。例如，可以進行分析以識別噪聲來自哪里。這種類型的分析可以在設備測試中執行。例如，可以收集飛行器發動機(如噴氣發動機)的噪聲數據。可以分析收集的噪聲數據以確定噴氣發動機內部或外部的哪些組件引起噪聲。這些不同組件還可以被稱作組件噪聲源。噴氣發動機內的不同結構或物理兀件或噴氣發動機生成的噴射排氣，包括，例如，在噴氣發動機的管道和入口內的不同表面和高速排氣流可能引起不同頻率的不同噪聲。
[0003]盡管用于分析噪聲數據的常規系統和方法提供一些有用信息，但沒有一個能從在多相位陣列位置處獲得的所收集的相位陣列數據中提取噪聲子分量(subcomponent)頻譜并將這些數據投影到任何容許的感興趣空間位置。另外，沒有一個能夠提供基于不同源位置定義的子分量源位置的頻率和方向性變化。
[0004]因此，人們需要一種克服上述常規系統和方法的缺點的系統和方法。
【發明內容】
[0005]在一個方面，一種用于確定受測設備的至少一個特性的系統。聲音傳感器的第一陣列安裝在平臺上。聲音傳感器的第二陣列包括安裝在間隔開的固定位置中的聲音傳感器。處理系統處理來自聲音傳感器的第一陣列中的聲音傳感器的第一信息和來自聲音傳感器的第二陣列的第二信息。處理系統被配置為針對多個預定點收集和存儲第一和第二信息，空間上濾波第一信息，處理濾波后的第一信息且隨后基于第二信息校準濾波后的第一信息以及進一步處理校準的第一信息以獲得所選位置處的特性。
[0006]在一個進一步實施例中，平臺從相對于受測設備的開始位置到相對于受測設備的結束位置是可移動的。進一步，間隔開的固定位置是相對于受測設備的。最后，處理系統進一步被配置為，隨著聲音傳感器的第一陣列從開始位置移動到結束位置，針對多個預定點收集和存儲第一和第二信息。
[0007]在另一個進一步實施例中，平臺是固定的且處理系統被配置為，隨著受測設備從開始位置移動到結束位置，收集和存儲第一和第二信息。
[0008]處理系統可以進一步被配置為從處理和校準的第一信息中提取源位置信息。第一陣列可以是自適應孔徑平面陣列。第二陣列可以是環形陣列，其中第二陣列中的每個聲音傳感器與位于受測設備的鄰近位置處的原點間隔相等距離。第一信息的處理可以包括確定可用頻率范圍和可用第一陣列位置。第一信息的處理可以包括校正距離、大氣吸收、壓力倍增和剪切層折射效果中的至少一個。第一信息的處理可以包括確定濾波后的第一信息能夠在其上投影的空間。第一信息的處理可以包括確定濾波后的第一信息內的每個點的噪聲源方向性特性。
[0009]在另一個方面，一種用于確定受測設備的至少一個特性的計算機實施方法。從聲音傳感器的第一陣列收集和存儲第一信息，第一陣列安裝在平臺上。從聲音傳感器的第二陣列收集和存儲第二信息，第二陣列中的每個聲音傳感器安裝在間隔開的固定位置中。針對多個預定點收集和存儲第一信息和第二信息。接下來，空間上濾波第一信息。處理濾波后的第一信息且隨后基于第二信息校準濾波后的第一信息。最后，處理校準的第一信息以獲得所選位置處的特性。
[0010]在一個進一步實施例中，平臺從相對于受測設備的開始位置到相對于受測設備的結束位置是可移動的，并且間隔開的固定位置是相對于受測設備的。此外，隨著聲音傳感器的第一陣列從開始位置移動到結束位置，針對多個預定點收集和存儲第一和第二信息。
[0011]在另一個進一步實施例中，平臺是固定的，并且隨著受測設備從開始位置移動到結束位置，收集和存儲第一和第二信息。
[0012]在又一個方面中，一種存儲用于確定聲音源的至少一個特性的計算機可用程序代碼的永久計算機可讀存儲介質。提供用于收集和存儲來自聲音傳感器的第一陣列的第一信息和來自聲音傳感器的第二陣列的第二信息的程序代碼，第一陣列安裝在平臺上，平臺從相對于噪聲源的開始位置到相對于噪聲源的結束位置是可移動的，第二陣列中的每個聲音傳感器安裝在相對于噪聲源的間隔開的固定位置中，隨著聲音傳感器的第一陣列從開始位置移動到結束位置，針對多個預定點收集和存儲第一信息和第二信息。還提供空間上濾波第一信息的程序代碼。還提供用于處理濾波后的第一信息且隨后基于第二信息校準濾波后的第一信息的程序代碼。最后，提供進一步處理校準的第一信息以獲得所選位置處的特性的程序代碼。
[0013]在一個進一步實施例中，平臺從相對于受測設備的開始位置到相對于受測設備的結束位置是可移動的。間隔開的固定位置是相對于受測設備而言的。最后，用于收集和存儲的程序代碼還隨著聲音傳感器的第一陣列從開始位置移動到結束位置，針對多個預定點收集和存儲第一和第二信息。
[0014]在另一個進一步實施例中，平臺是固定的且用于收集和存儲的程序代碼還隨著受測設備從開始位置移動到結束位置，收集和存儲第一和第二信息。
[0015]已經討論的上述特征、功能和優點能夠在各種實施例中獨立地實現或可以在其他實施例中組合，參考下述描述和附圖能夠了解本發明的各種實施例的進一步細節。
[0016]此外，本發明包括根據以下條款的實施例:
[0017]條款1.一種用于確定受測設備的至少一個特性的系統，包括:
[0018]聲音傳感器的第一陣列，第一陣列安裝在平臺上；
[0019]聲音傳感器的第二陣列，第二陣列中的每個聲音傳感器安裝在間隔開的固定位置中；和
[0020]處理系統，其用于處理來自聲音傳感器的第一陣列中的聲音傳感器的第一信息和來自聲音傳感器的第二陣列的第二信息，處理系統被配置為針對多個預定點收集和存儲第一和第二信息，空間上濾波第一信息以創建濾波后的第一信息，處理濾波后的第一信息且隨后基于第二信息校準濾波后的第一信息以及進一步處理校準的第一信息以獲得所選位置處的特性。
[0021]條款2.根據條款1的系統，其中平臺從相對于受測設備的開始位置到相對于受測設備的結束位置是可移動的，其中間隔開的固定位置是相對于受測設備而言的，其中處理系統進一步被配置為，隨著聲音傳感器的第一陣列從開始位置移動到結束位置，針對多個預定點收集和存儲第一和第二信息。
[0022]條款3.根據條款1的系統，其中，平臺是固定的；并且其中處理系統被配置為，隨著受測設備從開始位置移動到結束位置，收集和存儲第一和第二信息。
[0023]條款4.根據條款1的系統，其中處理系統進一步被配置為從處理和校準的第一信息中提取源位置信息。
[0024]條款5.根據條款1的系統，其中第一陣列是自適應孔徑陣列。
[0025]條款6.根據條款2的系統，其中第二陣列是環形陣列，其中第二陣列中的每個聲音傳感器與位于受測設備的鄰近位置處的原點間隔相等距離。
[0026]條款7.根據條款1的系統，其中第一信息的處理包括確定可用頻率范圍和可用第一陣列位置。
[0027]條款8.根據條款1的系統，其中第一信息的處理包括校正距離、大氣吸收、壓力倍增和剪切層折射效果中的至少一個。
[0028]條款9.根據條款1的系統，其中第一信息的處理包括確定濾波后的第一信息能夠在其上投影的空間。
[0029]條款10.根據條款1的系統，其中第一信息的處理包括確定濾波后的第一信息內的每個點的噪聲源方向性特性。
[0030]條款11.一種用于確定受測設備的至少一個特性的計算機實施方法，所述方法包括以下步驟:
[0031]收集和存儲來自聲音傳感器的第一陣列的第一信息和來自聲音傳感器的第二陣列的第二信息，第一陣列安裝在平臺上，第二陣列內的每個聲音傳感器安裝在間隔開的固定位置中，針對多個預定點收集和存儲第一信息和第二信息；
[0032]空間上濾波第一信息以創建濾波后的第一信息；
[0033]處理濾波后的第一信息且隨后基于第二信息校準濾波后的第一信息，以及
[0034]進一步處理校準的第一信息以獲得所選位置處的特性。
[0035]條款12.根據條款11的方法，其中平臺從相對于受測設備的開始位置到相對于受測設備的結束位置是可移動的，其中間隔開的固定位置是相對于受測設備而言的，其中，收集和存儲步驟隨著聲音傳感器的第一陣列從開始位置移動到結束位置，針對多個預定點收集和存儲第一和第二信息。
[0036]條款13.根據條款11的方法，其中平臺是固定的；并且其中，收集和存儲步驟隨著受測設備從開始位置移動到結束位置，收集和存儲第一和第二信息。
[0037]條款14.根據條款11的方法，還包括從處理和校準的第一信息中提取源位置信息的步驟。
[0038]條款15.根據條款11的方法，其中第一信息的處理步驟包括確定可用頻率范圍和可用第一陣列位置。
[0039]條款16.根據條款11的方法，其中第一信息的處理步驟包括校正距離、大氣吸收損耗、壓力倍增和剪切層折射效果中的至少一個。
[0040]條款17.根據條款11的方法，其中第一信息的處理步驟包括確定濾波后的第一信息能夠在其上投影的空間。
[0041]條款18.—種存儲用于確定受測設備的至少一個特性的計算機可用程序代碼的永久計算機可讀存儲介質，其包括:
[0042]用于收集和存儲來自聲音傳感器的第一陣列的第一信息和來自聲音傳感器的第二陣列的第二信息的程序代碼，第