智能環(huán)境噪聲監(jiān)測終端的研究.pdf

1、環(huán)境噪聲監(jiān)測系統(tǒng)主要由噪聲監(jiān)測終端、傳輸線路和數(shù)據(jù)管理中心組成，噪聲監(jiān)測終端負(fù)責(zé)收集當(dāng)前環(huán)境噪聲值，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)把噪聲數(shù)據(jù)發(fā)送到噪聲數(shù)據(jù)管理中心，用戶通過Internet可以實(shí)時查看某一地區(qū)的環(huán)境噪聲值，集成了微機(jī)電技術(shù)、傳感技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)。針對環(huán)境噪聲監(jiān)測終端的開發(fā)，目前，已完成基于嵌入式開發(fā)平臺ARM的環(huán)境噪聲監(jiān)測終端系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過戶外傳聲器把噪聲信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后進(jìn)行一系列的計(jì)權(quán)算法處理得到環(huán)境噪聲值，終端可以穩(wěn)定傳輸噪

2、聲數(shù)據(jù)值，整機(jī)精度可達(dá)0.1dB。但該終端系統(tǒng)無法進(jìn)行實(shí)時的頻譜分析，功能較為單一，而且對于環(huán)境噪聲超標(biāo)的地區(qū)，環(huán)保部門無法確認(rèn)噪聲污染源，另外，隨著民眾環(huán)保意識的增強(qiáng)，噪聲實(shí)時地圖也開始廣泛使用。為了滿足終端用戶的各種需求，結(jié)合環(huán)境噪聲監(jiān)測終端的發(fā)展趨勢，本文在終端系統(tǒng)能夠穩(wěn)定傳輸噪聲數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，主要圍繞環(huán)境噪聲監(jiān)測終端智能化和多功能化兩個方向進(jìn)行第二代環(huán)境噪聲監(jiān)測終端的研究。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴以AD8021為核

3、心設(shè)計(jì)了前端放大電路模塊。應(yīng)用了周立功公司的電源變換器模塊為前端探頭和放大電路提供電源，完成了PCB設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試；對放大電路的功能進(jìn)行了驗(yàn)證，增益動態(tài)范圍寬，電源穩(wěn)定可靠，滿足了系統(tǒng)的實(shí)際需要。⑵基于DSP的噪聲信號1/3倍頻程頻譜分析。分別完成了帶通濾波器、抗混疊低通濾波器、基于多抽樣技術(shù)頻譜分析的算法設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)1/3倍頻程分析功能；利用DSP的EDMA技術(shù)及乒乓操作思想優(yōu)化算法，保證信號處理的實(shí)時性。⑶以S3C2440為核心的

4、終端系統(tǒng)用戶應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。選用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，搭建交叉編譯環(huán)境；設(shè)計(jì)了GPS定位、音頻采集及圖像采集模塊，分別實(shí)現(xiàn)了噪聲終端定位信息及時間信息提取、超標(biāo)噪聲錄音及現(xiàn)場抓拍功能；利用Framebuffer設(shè)備直接對顯示緩沖區(qū)進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)了噪聲數(shù)據(jù)、頻譜和圖像的實(shí)時顯示。⑷系統(tǒng)整體功能驗(yàn)證。測試了1/3倍頻程頻譜分析算法的實(shí)際效果，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3241對0級濾波器的要求；驗(yàn)證了終端定位信息的提取以及對現(xiàn)場抓拍的效果，滿足