[发明专利]一种民用航空器噪声感知与识别装置及其方法

权利要求书

1.一种民用航空器噪声感知与识别装置，其特征在于：包括：传声器模块、主控模块、存储模块、声特征提取模块和判决模块；其中：

传声器模块，采集声音信息，并将采集到的声音信息进行滤波处理，将分贝值低于某个设定值的声音信息滤除掉，将分贝值高于某个设定值的声音信息作为航空器噪声，最后将所述航空器噪声进行模数转换后传输给主控模块；

主控模块，接收所述航空器噪声，并将航空器噪声存储到存储模块中或者将存储模块中的航空器噪声提取出来传输给声特征提取模块；

声特征提取模块，接收航空器噪声，并提取航空器噪声的特征向量；

判决模块，将所述特征向量进行模式识别判断，并将逻辑判断结果传输给主控模块。

2.根据权利要求1所述的民用航空器噪声感知与识别装置，其特征在于：所述主控模块为ARM处理器，所述声特征提取模块由数字信号处理集成电路和现场可编程门阵列集成电路组成，其中：ARM处理器的异步串口UART与数字信号处理集成电路的同步串口McBSP电连接。

3.根据权利要求1所述的民用航空器噪声感知与识别装置，其特征在于：所述声特征提取模块包括：噪声预处理单元、减噪单元、滤波器单元和特征生成单元；其中：

噪声预处理单元，对接收到的航空器噪声进行分帧和加窗；

减噪单元，应用维纳滤波、小波滤波等减噪方法减小设备噪声和环境噪声；

滤波器单元，对预处理完成的航空器噪声进行快速傅里叶变换并得出功率谱，将所述功率谱与MEL滤波器组系数相乘得出列向量；

特征生成单元，将所述列向量进行指数压缩和离散余弦变换得到压缩向量，对时间域上前后若干帧航空器噪声信号的特征向量进行差分运算得出一阶差分特征向量，最后将所述压缩向量和所述一阶差分特征向量组成特征向量。

4.根据权利要求1所述的民用航空器噪声感知与识别装置，其特征在于：所述判决模块为支持向量机SVM，所述支持向量机SVM经过训练得到N个支持向量，然后将所述N个支持向量固化到存储模块中，最后将特征向量与所述N个支持向量代入支持向量机SVM的核函数中，最后运算得出判决结果。

5.根据权利要求4所述的民用航空器噪声感知与识别装置，其特征在于：所述核函数为RBF核函数。

6.一种民用航空器噪声感知与识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、提取不同型号民用航空器的不同工况、不同方位、不同距离的航空器噪声，通过对航空器噪声的分析得出支持向量；

步骤二、采集航空器噪声，通过对航空器噪声的分析得出特征向量；

步骤三、将所述特征向量和支持向量做线性运算得出判决结果。

7.根据权利要求6所述的民用航空器噪声感知与识别方法，其特征在于：得出所述步骤一中的支持向量后，将所述支持向量输入支持向量机进行训练。

8.根据权利要求6所述的民用航空器噪声感知与识别方法，其特征在于：得出所述步骤一中的支持向量后，将所述支持向量输入PC平台进行训练，并将训练的结果固化到数字信号处理集成电路中。

9.根据权利要求6所述的民用航空器噪声感知与识别方法，其特征在于：所述步骤二包括如下过程：

①、采集声音信息；

②、过滤声音信息，将分贝值低于某个设定值的声音信息滤除掉，将分贝值高于某个设定值的声音信息作为航空器噪声保留；

③、对航空器噪声进行快速傅里叶变换并得出功率谱，将所述功率谱与MEL滤波器组系数相乘得出列向量；

④、将所述列向量进行指数压缩和离散余弦变换得到压缩向量，对时间域上前后若干帧航空器噪声信号的特征向量进行差分运算得出一阶差分特征向量，最后将所述压缩向量和所述一阶差分特征向量组成特征向量。

10.根据权利要求6所述的民用航空器噪声感知与识别方法，其特征在于：所述步骤二和步骤三采用数字信号处理集成电路和现场可编程门阵列集成电路实现。