直升機(jī)噪聲信號的小波分析

ZHANG Qiang WANG Huaming HU Zhangwei

摘要：典型飛行條件下的直升機(jī)噪聲特征是基于小波變換分析的。 小波分解的細(xì)節(jié)清晰地顯示了直升機(jī)BVI噪聲的影響和低頻振蕩沖擊。
1. 介紹
目前，民用直升機(jī)加強(qiáng)了減小噪聲干擾認(rèn)證規(guī)則的限制。軍用直升機(jī)，減少噪聲也是一個限制準(zhǔn)則。因此，對于直升機(jī)的設(shè)計(jì)，噪聲的產(chǎn)生和控制成為了日益嚴(yán)重的問題。目前廣泛使用的渦輪驅(qū)動直升機(jī)的噪聲源可以分為空氣噪聲和機(jī)械噪聲。空氣噪聲是由于螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)與空氣的撞擊，機(jī)械噪聲來自于引擎的速度輸出和功率轉(zhuǎn)換。對于遠(yuǎn)距離噪聲，空氣噪聲在直升機(jī)噪聲中起主導(dǎo)作用。并且它的譜線由離散頻域和很廣的波段組成。這個離散譜線和很廣的波段分別由周期性的空氣壓力（穩(wěn)定或不穩(wěn)定）和隨機(jī)空氣壓力作用在旋轉(zhuǎn)葉片上產(chǎn)生的。
測試表明離散噪聲是噪聲源的主要部分，因此目前的研究集中在離散噪聲，尤其是BVI噪聲和高速沖擊噪聲。由于音調(diào)控制、振動、 BVI，主螺旋槳產(chǎn)生了嚴(yán)重不穩(wěn)定的空氣環(huán)境，所以這個噪聲產(chǎn)生機(jī)制是非常復(fù)雜的。尾部轉(zhuǎn)子噪聲由于伴隨著主螺旋槳其產(chǎn)生機(jī)制甚至更復(fù)雜，為更深入了解噪聲產(chǎn)生機(jī)制，科研者在新興的先進(jìn)的信號區(qū)分技術(shù)上投入了很多精力。這里，應(yīng)用小波分析技術(shù)分析了直升機(jī)噪聲的主要部分。結(jié)果證明了這項(xiàng)技術(shù)對理解直升機(jī)噪聲產(chǎn)生機(jī)制是很有用的。
2. 基于小波分析的直升機(jī)噪聲分析
2.1小波變換簡介
小波分析是一種新的時(shí)頻分析方法，小波變換的定義式如下