基于盲源分離的船舶柴油機(jī)噪聲分離研究.pdf

1、海上交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展帶動(dòng)船舶向大型化、自動(dòng)化發(fā)展，為保障海上運(yùn)輸安全，必須提高船舶機(jī)械特別是為船舶提供動(dòng)力的船舶柴油機(jī)的可靠性。用聲學(xué)診斷技術(shù)來研究船舶柴油機(jī)的可靠性比傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)在傳感器布置方面更具有靈活性，但采集到噪聲信號都是多個(gè)激勵(lì)源產(chǎn)生的混合信號，難以實(shí)現(xiàn)對指定激勵(lì)源的準(zhǔn)確分析。本文研究的目的就是從船舶柴油機(jī)產(chǎn)生的混合噪聲信號中提取出單個(gè)激勵(lì)源產(chǎn)生的信號，以提高聲學(xué)診斷的準(zhǔn)確性。
　　本文利用盲源分離技術(shù)來提取船舶柴油機(jī)

2、單一激勵(lì)源產(chǎn)生的噪聲信號。在闡述盲源分離算法的基礎(chǔ)上，首先在MATLAB軟件上模擬兩個(gè)聲音信號的混合和盲源分離過程;然后以型號為MAN5S35ME-B9的船舶柴油機(jī)為研究對象，對采集的噪聲信號進(jìn)行盲分離，并找出分離信號與噪聲源的對應(yīng)關(guān)系;最后單獨(dú)對船舶柴油機(jī)第一缸的聲發(fā)射信號進(jìn)行盲源分離，并分析分離信號與激勵(lì)源的對應(yīng)關(guān)系。得到結(jié)論如下:
　　(1)在MATLAB上模擬結(jié)果顯示，兩個(gè)分離聲音信號與兩個(gè)源信號的波形和頻率分布一致，說明

3、盲源分離是一種可靠的信號分離方法。
　　(2)利用FastICA盲源分離算法對船舶柴油機(jī)采集的7個(gè)噪聲信號進(jìn)行分離，成功提取出船舶柴油機(jī)燃燒激勵(lì)引起的噪聲信號，實(shí)驗(yàn)柴油機(jī)在轉(zhuǎn)速為100r/min時(shí)，燃燒激勵(lì)引起的噪聲信號主要頻率成分為250Hz。但由于柴油機(jī)所處聲場復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)對所有激勵(lì)信號的分離。
　　(3)對第一缸采集的聲發(fā)射信號進(jìn)行盲分離實(shí)驗(yàn)，從采集的三個(gè)混合信號中成功分離出了燃燒激勵(lì)引起的聲發(fā)射信號和活塞環(huán)與氣缸相