一种用于主动噪声控制的声波通信系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于主动噪声控制的声波通信系统，所述系统包括：参考传声器(102)、次级控制模块(103)、误差传声器(104)、声波通信模块(105)和信号分析与处理模块(106)；所述声波通信模块(105)包括：相同的第一声波通信模块、第二声波通信模块和第三声波通信模块；所述第一声波通信模块用于将所拾取的参考信号以声波形式穿过金属障碍物，传输给所述信号分析与处理模块(106)；所述第二声波通信模块用于将信号分析与处理模块(106)输出的滤波器系数信号以声波形式穿过金属障碍物，传输给次级控制模块(103)；所述第三声波通信模块用于将误差传声器(104)输出的误差信号以声波形式穿过金属障碍物，传输给信号分析与处理模块(106)。

An acoustic communication system and method for active noise control

The invention discloses a communication system for acoustic active noise control, the system includes a reference microphone (102), secondary control module (103), (104), the error microphone acoustic communication module (105) and signal processing module (106); the acoustic wave communication module (105) including: the same first acoustic communication module, communication module and third second acoustic acoustic communication module; the first acoustic communication module is used for the reference signal being picked up in the form of sound wave through the metal barrier, transmitted to the analysis and processing of the signal module (106); the second acoustic communication module for signal analysis and the processing module (106) filter coefficients of output signals through the metal barrier in the form of sound wave, transmitted to the secondary control module (103); the third acoustic communication module for error sensor (104) output The error signal is transmitted through the metal barrier in the form of sound waves and transmitted to the signal analysis and processing module (106).

【技术实现步骤摘要】
一种用于主动噪声控制的声波通信系统与方法
本专利技术涉及主动噪声控制和声波通信领域，特别涉及一种用于主动噪声控制的声波通信系统与方法。
技术介绍
水下航行器及其他金属设备在运行过程中会产生噪声，也会受到环境等因素的影响，降低噪声影响的方法引起了越来越多的关注。传统的噪声控制以被动声学控制方式为主，但该方式中的设备在体积、重量、成本等因素上存在较大限制，且对低频段噪声控制有很大的局限性，而主动噪声控制技术则能很好地解决这些问题，利用次级声源或作动器来抵消噪声或振动信号，从而减少不良的影响。但是在主动噪声控制中需要用到多个传感器，信号之间需要互相传输以实现有效控制，过程中遇到的一大难点是信号的隔物传输问题。由于应用场景的不同，参考传声器、次级声源、误差信号传声器等与核心控制系统通常需要分别布放在金属壳体的不同侧，例如不同舱室之间或者容器内外等，此时受到法拉第电磁屏蔽效应的影响，电磁信号无法通过。传统上，只能导线穿透障碍物来解决这一问题，因此破坏设备的物理结构的完整性不可避免。这不仅会影响设备的使用寿命，还会破坏其坚固性和安全性，很可能会造成设备损毁、泄漏等严重后果。声波作为除电磁波通信和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于主动噪声控制的声波通信系统，适用于发送和接收的信息需要穿透金属障碍物的场景，其特征在于，所述系统包括：参考传声器(102)、次级控制模块(103)、误差传声器(104)、声波通信模块(105)和信号分析与处理模块(106)；所述声波通信模块(105)包括：相同的第一声波通信模块、第二声波通信模块和第三声波通信模块；其中，所述参考传声器(102)，用于拾取参考信号；所述第一声波通信模块，用于将所拾取的参考信号以声波形式穿过金属障碍物，传输给所述信号分析与处理模块(106)；所述信号分析与处理模块(106)，用于接收参考传声器(102)发送的参考信号和误差传声器(104)发送到误差信号，对...

【技术特征摘要】
1.一种用于主动噪声控制的声波通信系统，适用于发送和接收的信息需要穿透金属障碍物的场景，其特征在于，所述系统包括：参考传声器(102)、次级控制模块(103)、误差传声器(104)、声波通信模块(105)和信号分析与处理模块(106)；所述声波通信模块(105)包括：相同的第一声波通信模块、第二声波通信模块和第三声波通信模块；其中，所述参考传声器(102)，用于拾取参考信号；所述第一声波通信模块，用于将所拾取的参考信号以声波形式穿过金属障碍物，传输给所述信号分析与处理模块(106)；所述信号分析与处理模块(106)，用于接收参考传声器(102)发送的参考信号和误差传声器(104)发送到误差信号，对滤波器系数的进行更新；所述第二声波通信模块，用于将信号分析与处理模块(106)输出的滤波器系数信号以声波形式穿过金属障碍物，传输给次级控制模块(103)；所述信号分析与处理模块(106)，用于根据滤波器系数信号计算滤波信号；所述次级控制模块(103)，用于提取并发送滤波信号到误差传声器(104)；所述误差传声器(104)，用于分别接收参考信号与滤波信号，根据参考信号与滤波信号计算出误差信号；所述第三声波通信模块，用于将误差传声器(104)输出的误差信号以声波形式穿过金属障碍物，传输给信号分析与处理模块(106)。2.根据权利要求1所述的用于主动噪声控制的声波通信系统，其特征在于，所述系统还包括：供电模块(101)，用于为系统内其它模块提供电能，还包括能量存储器件。3.根据权利要求1所述的用于主动噪声控制的声波通信系统，其特征在于，所述第一声波通信模块包括：第一电信号处理单元、第一超声换能器、第二超声换能器和第二电信号处理单元；所述第一电信号处理单元与第一超声换能器连接，位于金属障碍物的一侧；所述第二超声换能器和第二电信号处理单元连接，位于金属障碍物的另一侧；所述第一电信号处理单元，用于对电信号进行匹配、信号提取及功率放大以及编码调制处理；包括：信源编码器、信道编码器、数字调制器、添加同步及训练信息单元和基带成形滤波器；所述第一超声换能器，用于将收到的电信号转化为声波进行传输，由此穿过金属障碍物，发送到第二超声换能器；所述第二超声换能器，用于将收到的声波信号转化为电信号，然后输入到第二电信号处理单元；所述第二电信号处理单元，包括：匹配滤波器，信号分离器，数字解调器，信道编码器和信源译码器。4.根据权利要求3所述的用于主动噪声控制的声波通信系统，其特征在于，所述第一超声换能器为压电换能器、磁致伸缩换能器、静电换能器、电磁声换能器、机械型换能器，或前面所述各种换能器的改进和组合。5.根据权利要求3所述的用于主动噪声控制的声波通信系统，其特征在于，所述第二超声换能器为压电换能器、磁致伸缩换能器、静电换能器、电磁声换能器、机械型换能器，或前面所述各种换能器的改进和组合。6.根据权利要求1所述的用于主动噪声控制的声波通信系统，其特征在于，所述信号分析与处理模块(106)还包括人机交互接口，用户通过该接口设置主动噪声控制方式。7.根据权利要求1所述的用于主动噪声控制的声波通信系统，其特征在于，所述次级控制模块(103)，包括信号处理单元和次级声源；所述信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：余紫莹，吴鸣，杨军，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11