探索车辆声频信号盲分离及遗传算法研究

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1、长安大学硕士学位论文奎塑直颏篮呈直佥蓦盈遗佳篁洼婴窒逝趔型指导教师姓名挫正盛救援．蓬盔五堂中请学位级别亟±学科名称奎垣位盅互毡鐾控剑论义提交¨划2(!Q5：鱼沧文答辩I。I刺2Q【15．6，15学位授，译位拯塞z=芏2005年6JJ摘要本文主要是对车辆的声频噪声信号进行分离研究。在实际交通环境中，信号的传输途径复杂，具有多径效应，所以很难用精确、简单的数学模型来描述。采用盲信号分离方法，本质上可以大大减少传输模型误差和阵列误差对分离结果的影响，有利于提高精度。论文总结了国内外盲信号分离方面近期的研究成果和进展，并着重讨论了

2、几种比较常用的盲分离学习算法。针对多数盲分离算法在多峰值情况下易陷入局部最优，难以保证全局收敛而导致分离误差的缺陷，文章将遗传算法与传统盲信号分离算法相结合，把全局收敛性能较好的遗传算法引入信号分离算法的寻优过程。运用基于遗传算法的盲信号分离算法对麦克风阵列采集的卡车、小车、农用车、面包车等车辆声频信号做分离处理，实验结果证明，该方法能从多车混合信号中有效分离出单个车辆信号。利用车辆行驶过程中所产生的声频噪声信号进行交通量检测是一种新方法，有较大应用前景。关键词：盲信号分离(BSS)，独立分量分析(ICA)，遗传算法(GA

3、)，交通量检测，车辆声频信号AbstractThisthesisisfocasedontheseparationvehicleacousticsignal．Becauseofthecomplextransportationenvironment，thepropagationofthesignalhasmultipatheffect．Itisverydi砸culttodescribethemwithsimplemathematicalmodelsaccurately．BlindingSignalSeparation(BSS)

4、method，howeveqCallgreatlyreducetheelTOIStotheseparationresults．causedbythesignalpropagationmodelandreceivingarrays．ThisthesisreviewedthepresentresearchsituationofBSSsystematicallyanddiscussedseveraltraditionalBBSalgorithms．ItiSdifficulttoinsureglobeconvergenceforr

5、egulaIBSSalgorithmsbecausetheyareeasilytlappedintolocaloptimum．whichcanresultinell-orofseparation．。ThisresearchassociatesgeneticalgorithmwithtraditionalBSSandusesglobaloptimizefeattireofgeneticalgorithm．ThisnewBSSalgorithmisappliedtotheseparationofacousticsignalso

6、florry,saloon，car,microbusandfarmingvehicle，collectedbyarraymicrophones．Theresultsprovedthecapabilityofthealgorithmstoseparatesinglevehiclesignalfrommulti—vehideacousticsignals．Usingtheacousticnoisesignalgeneratedbydrivingmotorvehidestoexaminethetmf!EicvalHeiSanov

7、elandpromisingmethod．Keywords：Blindsignalseparation，Independentcomponentanalysis，Geneticalgorithms，Trafficvolumedetection，Vehicleacousticssignal第1章绪论1．1论文的选题背景及意义随着交通运输的发展，道路通行能力的研究愈来愈受到人们的重视。“公路通行能力研究”已列入国家攻关课题。目前，国内外研究通行能力的方法主要有三种：一是实地观测交通流数据并进行数理统计分析；二是利用计算机模拟模

8、型；三是借鉴美国通行能力手册中的已有成果。但无论采取哪种方法，都要有一定的实地观测数据作为分析和验证的依据。观测数据是道路通行能力研究中后期分析工作的第一手资料，数据的准确与否直接关系到分析结果的偏差程度。因此，正确的数据采集与处理方法将给后期分析建模工作在质量上提供可靠的保证。由于通行能力研究中需要处