白噪聲
關(guān)注創(chuàng)建者：CAE行路人 創(chuàng)建時(shí)間：2020-05-02
白噪聲的實(shí)例教程
我們經(jīng)常聽說白噪聲與粉紅噪聲，有的時(shí)候也要用到它們，如用猝發(fā)隨機(jī)進(jìn)行模態(tài)測(cè)試時(shí)，則是使用白噪聲；對(duì)PP型聲強(qiáng)探頭進(jìn)行相位校準(zhǔn)時(shí)，則是使用粉紅噪聲。它們到底有什么區(qū)別呢？
關(guān)于白噪聲與粉紅噪聲的定義，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均給出了明確的定義，如標(biāo)準(zhǔn)《JJG 1034 聲學(xué)計(jì)量名詞術(shù)語(yǔ)及定義》和《JB/T 8429 機(jī)械噪聲詞匯》等均給出了同樣的定義。
1 白噪聲的定義
標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)白噪聲定義為：用固定頻帶寬度測(cè)量時(shí)，頻譜連續(xù)并且均勻的噪聲。白噪聲的功率譜密度不隨頻率改變。或者說，如果在某個(gè)頻率范圍內(nèi)單位頻帶寬度噪聲成分的強(qiáng)度與頻率無(wú)關(guān)，也就是具有均勻而連續(xù)的頻譜，則此噪聲稱為“白噪聲”。注：白噪聲不一定是無(wú)規(guī)噪聲。
在這個(gè)定義中，前提條件是用固定頻帶寬度或單位頻帶寬度測(cè)量，如頻率分辨率固定的窄帶譜，則屬于這種情況。頻譜連續(xù)均勻是表示白噪聲的頻率成分分布在整個(gè)頻帶上，且在每條譜線上的幅值大小均勻（等強(qiáng)度），即幅值相差不大，如圖1中綠色曲線所示的10kHz以內(nèi)的白噪聲的頻譜的幅值就很均勻，具有隨機(jī)信號(hào)的特征。后一句是從能量的角度來考慮的，即功率譜密度不隨頻率變化，在所有的頻率上幅值大小相同，如圖1中紅色曲線所示為這個(gè)白噪聲的功率譜密度PSD。
展開 在疲勞壽命分析部分，主要是結(jié)合前面在hyperworks中靜態(tài)強(qiáng)度CAE分析下的相應(yīng)結(jié)果文件，導(dǎo)入到Ncode軟件中進(jìn)行相關(guān)疲勞分析，進(jìn)而得到支架在循環(huán)載荷（正弦波循環(huán)載荷/白噪聲載荷)下的疲勞壽命，從而作為工程結(jié)構(gòu)改進(jìn)的理論依據(jù)。
正弦波循環(huán)載荷下疲勞壽命分析：
損傷云圖
壽命云圖
白噪聲載荷下疲勞壽命分析：
損傷云圖
壽命云圖
具體模型及相關(guān)說明文件見附件。
展開 在疲勞壽命分析部分，主要是結(jié)合前面在hyperworks中靜態(tài)強(qiáng)度CAE分析下的相應(yīng)結(jié)果文件，導(dǎo)入到Ncode軟件中進(jìn)行相關(guān)疲勞分析，進(jìn)而得到支架在循環(huán)載荷（正弦波循環(huán)載荷/白噪聲載荷)下的疲勞壽命，從而作為工程結(jié)構(gòu)改進(jìn)的理論依據(jù)。
正弦波循環(huán)載荷下疲勞壽命分析：
損傷云圖
壽命云圖
白噪聲載荷下疲勞壽命分析：
損傷云圖
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具體模型及相關(guān)說明文件見附件。
展開 在疲勞壽命分析部分，主要是結(jié)合前面在hyperworks中靜態(tài)強(qiáng)度CAE分析下的相應(yīng)結(jié)果文件，導(dǎo)入到Ncode軟件中進(jìn)行相關(guān)疲勞分析，進(jìn)而得到支架在循環(huán)載荷（正弦波循環(huán)載荷/白噪聲載荷)下的疲勞壽命，從而作為工程結(jié)構(gòu)改進(jìn)的理論依據(jù)。
正弦波循環(huán)載荷下疲勞壽命分析：
損傷云圖
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白噪聲載荷下疲勞壽命分析：
損傷云圖
壽命云圖
具體模型及相關(guān)說明見附件。
展開 Demo1.m - adaptive filter demo
算法包括：LMS、NLMS、RLS
案例：
1、echo cancellation 音頻回聲消除
2、audio + white noise 音頻白噪聲消除
3、audio + single frequency noise 音頻+單頻噪聲消除
4、single frequency signal + white noise 單頻信號(hào)+白噪聲消除
5、multi-frequency signal + single frequency signal noise 多頻信號(hào)+單頻噪聲消除
音頻回聲消除
音頻白噪聲消除
音頻+單頻噪聲消除
單頻信號(hào)+白噪聲消除
多頻信號(hào)+單頻噪聲消除
Demo2.m - ANC demo（使用自適應(yīng)濾波算法的ANCdemo）
算法：LMS、NLMS、RLS
案例：
1、audio + white noise 音頻白噪聲消除
2、single frequency signal + white noise 單頻白噪聲消除
系統(tǒng)
signal+noise_____________d(n)___________
+↓
noise&
展開 
白噪聲的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
白噪聲的最新內(nèi)容
R2版本相比R1主要更新：
一、智能檢測(cè)功能
新增智能檢測(cè)功能，可自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行白噪聲、平穩(wěn)性、季節(jié)性和異方差性檢測(cè)。在輸出結(jié)果中，針對(duì)不同的檢測(cè)方法，智能檢測(cè)提供了對(duì)應(yīng)的檢測(cè)結(jié)論、P值、差分建議以及后續(xù)的時(shí)序預(yù)測(cè)算法推薦，無(wú)需用戶進(jìn)行繁瑣配置。
圖3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
仿真實(shí)驗(yàn)
對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)做抗噪聲能力測(cè)試進(jìn)行對(duì)比，給出不同信噪比的高斯白噪聲加入測(cè)試集中進(jìn)行成像噪的圖像重建結(jié)果及評(píng)價(jià)指標(biāo)：圖像相對(duì)誤差和圖像相關(guān)系數(shù)，重建圖像與原始圖像對(duì)比圖。
</span></p><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(89, 89, 89);">軟件內(nèi)置非常豐富的時(shí)序數(shù)據(jù)操作節(jié)點(diǎn)和時(shí)序預(yù)測(cè)算法，像頻率濾波、白噪聲檢測(cè)、異方差檢測(cè)這些時(shí)序數(shù)據(jù)常用處理步驟，以及經(jīng)典的時(shí)序模型ARIMA等，都被封裝進(jìn)節(jié)點(diǎn)。
傳統(tǒng)的運(yùn)行模態(tài)分析（Operational Modal Analysis，OMA）方法基于白噪聲激勵(lì)的假設(shè)，不需要測(cè)量激振力，只需要測(cè)量結(jié)構(gòu)在運(yùn)行狀態(tài)下的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)就可進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別。但是旋轉(zhuǎn)機(jī)械在運(yùn)行狀態(tài)下所受的激勵(lì)以頻率為轉(zhuǎn)頻和轉(zhuǎn)頻倍頻的諧波激勵(lì)為主，白噪聲激勵(lì)的假設(shè)不再成立，OMA方法在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的模態(tài)參數(shù)識(shí)別中受到了限制。
兩個(gè)聲源由兩個(gè)獨(dú)立的穩(wěn)態(tài)隨機(jī)白噪聲發(fā)生器激勵(lì)，并調(diào)整到相等的聲壓級(jí)。為了驗(yàn)證，還用聲強(qiáng)探頭進(jìn)行了聲強(qiáng)測(cè)量。
圖11 單音箱定位結(jié)果
接著控制一對(duì)音箱同時(shí)發(fā)出單頻音和白噪聲，測(cè)試結(jié)果如圖12所示，圖12(a)為3000Hz單頻音定位結(jié)果，圖12(b)為白噪聲定位結(jié)果，彩色云圖準(zhǔn)確顯示出發(fā)聲位置。
在天線接收到擴(kuò)頻信號(hào)后利用和發(fā)射端相同且碼速同步的PN碼序列對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)，由于收、發(fā)端PN碼相同，可以解擴(kuò)為窄帶信號(hào)，然后擴(kuò)展加入高斯白噪聲的帶寬，噪聲功率降低進(jìn)而減少對(duì)信號(hào)通頻帶內(nèi)的干擾。直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)由于抗干擾性十分強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用。
這些特征測(cè)試基于白噪聲及力錘激勵(lì)完成。
接著，不同的動(dòng)力學(xué)載荷被施加在振動(dòng)臺(tái)上：
首先施加基本荷載，振動(dòng)臺(tái)快速單向移動(dòng)。這些測(cè)試在短時(shí)間內(nèi)突出顯示摩擦力的作用，據(jù)此可以重新調(diào)整接觸點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置。
接著將雙軸、三軸的地震信號(hào)施加在振動(dòng)臺(tái)上。這些信號(hào)為柏崎刈羽核電站在2007年7月的越?jīng)_地震中記錄，它們記錄的是汽輪機(jī)廠房在地震中的主要碰撞。
常用的測(cè)試信號(hào)包括正弦波、白噪聲、頻率掃描信號(hào)等。
（2）采集數(shù)據(jù)：將選定的輸入信號(hào)通過揚(yáng)聲器播放，并使用合適的測(cè)量設(shè)備（如麥克風(fēng)）來采集揚(yáng)聲器輸出的聲音信號(hào)。
（3）傅里葉變換：將采集到的時(shí)域聲音信號(hào)應(yīng)用傅里葉變換，將其轉(zhuǎn)換為頻域上的頻譜圖。
試驗(yàn)設(shè)置
全向聲源被用作發(fā)射白噪聲頻譜的源。如圖1和2所示，在某些距離和高度處，在麥克風(fēng)（M2，M3，M4，M5，M6）處記錄了聲音響應(yīng)。麥克風(fēng)之間的不同距離旨在捕獲不同反射角度的影響。記錄的聲壓級(jí)由直接噪聲和反射噪聲組成。
圖1：試驗(yàn)設(shè)置。
圖2：道砟試驗(yàn)設(shè)置。
