第 43卷第 6期
2013年 11月
东 南 大 学 学 报
(自 然 科 学 版 )
JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)
Vol.43 No.6
Nov.2013
doi:10.3969/j.issn.1001-0505.2013.06.007
螺旋桨噪声中轴频的闭环检测方法
罗昕炜 方世良
(东南大学水声信号处理教育部重点实验室,南京 210096)
摘要:基于多元复合假设检验模型,将谐波信号的闭环检测和估计算法应用于 DEMON线谱的
提取
,提出了一种基于联合检测与估计的 DEMON算法(JDEMON).该算法设计了 DEMON线
谱检测和轴频估计之间的耦合机制,利用了 DEMON线谱的谐波特性,构建了轴频的检测统计
量.在 JDEMON处理过程中,首先给出一个假设的轴频先验分布,然后基于谱分析进行线谱检测
和轴频估计,最后利用估计器的输出结果对先验的轴频分布信息迭代修正,重复进行线谱检测和
轴频估计,形成闭环检测,从而提高了线谱检测和轴频估计性能.仿真数据和实测螺旋桨噪声数
据的分析表明
,与传统的 DEMON处理方法相比,该方法提高了对螺旋桨噪声的轴频估计精度
和线谱检测概率.
关键词:DEMON;谐波;线谱检测;闭环检测
中图分类号:TN911.7 文献标志码:A 文章编号:1001-0505(2013)06116806
Closedloopdetectionmethodofshaftfrequencyofpropellernoise
LuoXinwei FangShiliang
(KeyLaboratoryofUnderwaterAcousticSignalProcessingofMinistryofEducation,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)
Abstract:Adetectionofenvelopemodulationonnoise(DEMON)methodbasedonthejointdetec
tionandestimation(JDEMON)isproposedbyapplyingclosedloopdetectionandestimationalgo
rithm ofharmonicsignalstotheDEMONlinespectrum extractionaccordingtothemodelofmultiple
compositehypothesistesting.Intheproposedmethod
,thecouplingmechanism betweenthedetec
tionandestimationoftheDEMON linespectrum isdesignedandtheteststatisticoftheshaftfre
quencyofpropellerisbuiltbyusingtheharmoniccharacteristicsoftheDEMON linespectrum.In
theprocessofJDEMON
,thepriordistributionofthepropellerspeedisfirstsupposed,andthenthe
spectrum analysisisusedtodetectthelinespectrumandestimatetheshaftfrequency.Finally,based
ontheestimatedoutputofthepriordistributioninformationoftheshaftfrequencythroughtheitera
tivecorrection,theclosedloopdetectionisformedbytherepeatdetectionofthelinespectrum and
theestimationoftheshaftfrequency.Thesimulateddataandthemeasuredpropellernoisedataanal
ysisshowthattheproposedmethodcanimprovetheestimationaccuracyoftheshaftfrequencyand
thedetectionprobabilityoflinespectrum comparedwiththetraditionalDEMONmethod.
Keywords:detectionofenvelopemodulationonnoise(DEMON);harmonicsignal;linespectrum
detection;closedloopdetection
收稿日期:
20130502. 作者简介:罗昕炜(1978—),男,博士生,副研究员;方世良(联系人),男,博士,教授,博士生导师,slfang@seu.edu.cn.
基金项目:国家重大基础研究发展计划(973计划)资助项目(6131222)、“十二五”国防预先研究资助项目(40102010030101)、国家自然科
学基金资助项目(11104029,11104141)、中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3204003301).
引文格式:罗昕炜,方世良.螺旋桨噪声中轴频的闭环检测方法[J].东南大学学报:自然科学版,2013,43(6):1168 1173.[doi:10.3969/j.
issn.
1001-0505.2013.06.007]
水下螺旋桨在不均匀流场工作使其叶片在流
场不同位置产生不同程度的空化,这种叶片转动中
空化程度的周向变化使螺旋桨对其辐射的噪声产
生幅度调制作用.因此,螺旋桨噪声中蕴含着丰富