（定稿）荞麦香醋技术升级改造项目投资立项申报书4（喜欢就下吧）

仿真中采用互功率谱相位法来估计麦克风之间的时间延迟，采用上节中提到的角度距离法来估计声源第章基于时间延迟的定位方法的方向角。

则在近场模型下，估计出的方向角如表所示表声源方向角估计方向角距离在各个距离和角度下，估计出的方向角与理论上的方向角的绝对误差如图所示。

理论方位角单位实际测量方位角与理论方位角的误差单位图近场球面波前方向角误差曲线从图中可看出，在方向角为，距离为时，所测方向角具有燕山大学工学硕士学位论文较大的误差最大为，随着角度的增大误差逐渐减小，当角度增大到定度数时，误差变化较小。

此外，从图中还可以看出，随着声源与麦克风阵列距离的增大，误差具有明显的下降，但到定距离时，误差变化也非常小。

这表明，虽然是近场情况下，但对声源与麦克风阵列之间的距离也有定的要求，距离太近则误差较大，距离太远则超出近场条件，阵列模型逐渐转向远场模型。

为使测量结果具有较小的误差，声源与麦克风阵列之间的距离应不大于。

算法改进由于在近场情况下，到达波前为球面波，不但需要考虑麦克风接收信号的相位差，还要考虑信号的幅度差异。

近场情况下，按原有方向角估计算法估计出的方向角存在较大的误差，故提出种改进方法。

已有文献提出在近场情况下，每个麦克风接收信号的电压比等于声源到每个麦克风之间的距离倒数比的平方，故提出以声源到每个麦克风之间的距离与参考距离声源到阵列中心倒数的比，即每个接收信号电压比的平方根作为对所估计角度的修正因子。

设每个麦克风接收信号的电压为，则有由于将式代入式可得故第章基于时间延迟的定位方法设每个信号与参考信号之间的时间延迟为，则由近场模型方向角估计公式可求得近似方向角。

用表示该比例系数对估计方向角的修正，即用该方法得到方向角比原有的方法更接近于实际的角度。

为验证这种方法的正确性，模拟仿真如图所示。

从图中可以看到，用该方法改进后的误差下降程度虽然较小，但与改进前相比，在所有测量角度上，误差都有所减小。

随着距离的增大，误差减小程度也逐渐变小。

这是由于随着距离的增大，球面波前逐渐转化为平面波前，平面波前只需考虑接收信号的相位差而将各接收信号的幅度近似相等，故误差减小程度也有所下降。

理论方位角单位实际测量方位角与理论方位角的误差单位图改进前后近场球面波前方向角误差曲线燕山大学工学硕士学位论文本章小结本章首先讨论了基于麦克风阵列的近场和远场模型。

当声源与阵列的距离较远时，该近场模型可以简化为远场模型。

其次讨论了麦克风阵列的拓扑结构并给出了麦克风阵列结构设计的般原则。

然后讨论了几种基于时间延迟的定位方法。

最后针对其中的种方法进行了模拟仿真并提出了修正方法。

根据选用模型远场模型还是近场模型合理的选择声源与麦克风阵列之间的距离对正确估计方位角是十分重要的。

燕山大学工学硕士学位论文第章近场声源定位实验通过前几章对各种时延估计方法和定位方法的详细讨论，本章以嵌入式系统为基础，开发了个简风和声源的几何关系图如图所示。

在图中，，，是到的矢量，是到声源的矢量，是声源到麦克风和间的距离差由时延算法估计时间延迟再乘以声速。

声源轴轴图麦克风和声源的几何关系图由矢量几何和三角形三边关系可得将上式展开并整理得由于是通过估计时延得到的，自然与实际值相比有个偏差，因此上式不为零，其误差为燕山大学工学硕士学位论文假设有个麦克风，记为则可以估计出第个麦克风到第个麦克风的距离差，从而根据式得到个方程，将这些方程写成矩阵形式，可得下式ε式中。

由于和的非线性关系，这样若将带入式，就不能给出线性最小均方意义下的声源的估计值ˆ。

而如果给定，则该方程相对于是线性的反之，如果给定，则该方程相对于也是线性的。

因此该方程的求解必需分为两步，首先假设给定，可以求得当时，式的均方误差为最小，其中。

然后将代入式，可求得。

将代入中，即可得到线性最小均方意义下声源的估计值ˆ。

线性插值法线性插值法的基本麦克风摆放如图所示。

声源轴轴轴方向线第章基于时间延迟的定位方法图线性插值法的麦克风摆放结构其中麦克风和的连线与和的连线相互垂直平分，原点为。

当声源离麦克风距离比较远时，根据第二章中的方向角估计的近似可得式中是声源到麦克风和的距离差等于时延乘以声速声源到麦克风和的距离差是麦克风和间的距离麦克风和的距离。

由空间解析几何可知，声源就在由角和角唯确定的直线上。

用线性插值法实现声源的定位需要多组如图摆放的麦克风。

当有多个这样的麦克风对时，就可以得出多条这样的方向线，这些直线的交点就应该是声源的位置。

但由于和估计不准和采样的限制，直线往往不能相交于点。

假设有两条这样不相交的方向线和，在上应该有点上点的距离很近，把这两点记为和，这两点可以看作是声源的近似估计点。

此外根据时延估计的方差，可设定和的权值为和，通过这些点的线性插值即可估计出声源的位置ˆ，即ˆ通过适当的改进，线性插值法也可用于多个声源的定位。

对由线性插值法产生的点，可用聚类的算法算法来确定多个声源的位置。

算法与均值算法有相似之处。

即聚类中心同样是通过均值的迭代运算来决定的，但算法还加入了些试探步骤，能自动的燕山大学工学硕士学位论文进行类的合并和分裂，从而得到类数较合理的聚类结果，从而实现了多个声源定位。

声源方向角估计的模拟仿真本节将应用角度距离定位法确定二维平面中近场声源的方向角。

在这里为简化方向角估计过程，假定所给出的声源与麦克风阵列的距离是已知的。

仿真条件与结果计算机仿真中，假定由个麦克风组成等间距线阵列接收近场声源发出的声音，如图所示。

球面波，声源图二维平面麦克风阵列近场模型设声源发出的声音信号为的单频正弦波信号，麦克风接收到的信号为该声音信号与高斯白噪声叠加后的信号。

设采样频率，阵元间距，声源与麦克风阵列参考麦克风之间的距离分别设为和，声源与麦克风单可 工艺流程示意图如下 实行闭路循环，通过冷却塔冷却。

脱盐 水由电厂提供，消防水与电厂共用管网。

蒸汽开车蒸汽由电厂提供，开车正常后，自产蒸汽除自用外， 每小时吨转入电厂供热蒸汽管网。

排水装置全部地面积亩。

供电三木公司自备电厂提供电源。

装机总容量 其中 供水自来水由公司自来水站供应，除保障生活用水外，还作 为循环水的补充。

循环冷却水 装置年生产周期按小时考虑。

本装置实行小时三班制生产。

本装置设计中充分考虑到充分利用电厂现有资源和副产废水 生产富马酸的再利用。

建设条件建设位置三木工业园区，三木东路西侧，占司苯酐项目的 又大优势。

四苯酐项目 项目说明 装置规模 项目拟建三条邻苯二甲酸酐简称苯酐生产线，年产量 吨，留有吨挖潜扩能能力，配套建设富马酸生产 装置。

置事故，则由上海港进口。

三木公司与南京扬子上海港直接通航，运输成本元吨左右。

国内江苏省以外的苯酐生产企业原料运输成本般都在 元左右 背靠扬子石化，再加上优良的水路运输，是三木公用外，每小时富余吨，富余的蒸汽降压后输送到公司供热管网，可自用，也可外 销。

五原料来源 苯酐生产的原料有邻二甲苯和空气。

邻二甲苯的来源主要是南京扬子石化，若扬子石化检修或发生装 置用外，每小时富余吨，富余的蒸汽降压后输送到公司供热管网，可自用，也可外 销。

五原料来源 苯酐生产的原料有邻二甲苯和空气。

邻二甲苯的来源主要是南京扬子石化，若扬子石化检修或发生装 置事故，则由上海港进口。

三木公司与南京扬子上海港直接通航，运输成本元吨左右。

国内江苏省以外的苯酐生产企业原料运输成本般都在 元左右 背靠扬子石化，再加上优良的水路运输，是三木公司苯酐项目的 又型产业为主增加为现在农 业产业化发展方向。

本项目建厂条件具备，技术经济指标可行。

第二部分项目建设背景 政府高度重视竹产业发展 竹子生长于亚洲非洲加勒比及拉美地区，在世界享有盛誉。

竹子在印度以润万元 投资回收期年 盈亏平衡点 内部收益率 投资利润率 六结论 本项目建设符合国家资源节约和环境保护年中央预算内投 资备选项目中的资源综合利用项目有关要求，也符合安徽省和市工人 人 人 人 总投资 其中固定资产 流动资金 万元 万元 万元 建厂占地面积亩 总建筑面积 年总销售收入万元 总成本万元 年税金万元 年利 五主要技术经济指标 项目主要经济经济指标见表。

表主要技术经济指标 序号名称单位项目方案 生产规模万 年耗原料吨万 装机容量 年工作日日 职工人数其中管理人员 国环境噪声污染防治法年 中华人民共和国环境影响评价法年 中华人民共和国消防法年 建设项目工程劳动安全卫生监督规定年 林产工业建设项目文件组成及深度要求国环境噪声污染防治法年 中华人民共和国环境影响评阵列的夹角分别设为和。

仿真中采用互功率谱相位法来估计麦克风之间的时间延迟，采用上节中提到的角度距离法来估计声源第章基于时间延迟的定位方法的方向角。

则在近场模型下，估计出的方向角如表所示表声源方向角估计方向角距离在各个距离和角度下，估计出的方向角与理论上的方向角的绝对误差如图所示。

理论方位角单位实际测量方位角与理论方位角的误差单位图近场球面波前方向角误差曲线从图中可看出，在方向角为，距离为时，所测方向角具有燕山大学工学硕士学位论文较大的误差最大为，随着角度的增大误差逐渐减小，当角度增大到定度数时，误差变化较小。

此外，从图中还可以看出，随着声源与麦克风阵列距离的增大，误差具有明显的下降，但到定距离时，误差变化也非常小。

这表明，虽然是近场情况下，但对声源与麦克风阵列之间的距离也有定的要求，距离太近则误差较大，距离太远则超出近场条件，阵列模型逐渐转向远场模型。

为使测量结果具有较小的误差，声源与麦克风阵列之间的距离应不大于。

算法改进由于在近场情况下，到达波前为球面波，不但需要考虑麦克风接收信号的相位差，还要考虑信号的幅度差异。

近场情况下，按原有方向角估计算法估计出的方向角存在较大的误差，故提出种改进方法。

已有文献提出在近场情况下，每个麦克风接收信号的电压比等于声源到每个麦克风之间的距离倒数比的平方，故提出以声源到每个麦克风之间的距离与参考距离声源到阵列中心倒数的比，即每个接收信号电压比的平方根作为对所估计角度的修正因子。

设每个麦克风接收信号的电压为，则有由于将式代入式可得故第章基于时间延迟的定位方法设每个信号与参考信号之间的时间延迟为，则由近场模型方向角估计公式可求得近似方向角。

用表示该比例系数对估计方向角的修正，即用该方法得到方向角比原有的方法更接近于实际的角度。

为验证这种方法的正确性，模拟仿真如图所示。

从图中可以看到，用该方法改进后的误差下降程度虽然较小，但与改进前相比，在所有测量角度上，误差都有所减小。

随着距离的增大，误差减小程度也逐渐变小。

这是由于随着距离的增大，球面波前逐渐转化为平面波前，平面波前只需考虑接收信号的相位差而将各接收信号的幅度近似相等，故误差减小程度也有所下降。

理论方位角单位实际测量方位角与理论方位角的误差单位图改进前后近场球面波前方向角误差曲线燕山大学工学硕士学位论文本章小结本章首先讨论了基于麦克风阵列的近场和远场模型。

当声源与阵列的距离较远时，该近场模型可以简化为远场模型。

其次讨论了麦克风阵列的拓扑结构并给出了麦克风阵列结构设计的般原则。

然后讨论了几种基于时间延迟的定位方法。

最后针对其中的种方法进行了模拟仿真并提出了修正方法。

根据选用模型远场模型还是近场模型合理的选择声源与麦克风阵列之间的距离对正确估计方位角是十分重要的。

燕山大学工学硕士学位论文第章近场声源定位实验通过前几章对各种时延估计方法和定位方法的详细讨论，本章以嵌入式系统为基础，开发了个简