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龙图腾网获悉国网福建省电力有限公司电力科学研究院;国网福建省电力有限公司申请的专利一种机载声学检测设备的硬件及软件降噪方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115980183B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211474049.1，技术领域涉及：G01N29/04；该发明授权一种机载声学检测设备的硬件及软件降噪方法是由李哲舟;陈伯建;吴文斌;韩腾飞;张伟豪;吴晓杰;王仁书;梁曼舒;陈卓磊;林承华;陈文彬设计研发完成，并于2022-11-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种机载声学检测设备的硬件及软件降噪方法在说明书摘要公布了：本发明涉及无人机声学检测技术领域的一种机载声学检测设备的硬件及软件降噪方法，包括硬件降噪部分和软件降噪部分，其中，硬件降噪部分主要通过设置钢丝绳减震结构和特殊定向收音结构，通过采用降噪材料、设计降噪结构的手段，从物理上减少被麦克风阵列拾取的噪声；软件降噪部分主要通过后期信号处理，对采集到的信号进行降噪。这里主要描述数字降噪方法的实验及测试结果；通过将硬件降噪和软件降噪相结合，实现高准确的环境声采集。

本发明授权一种机载声学检测设备的硬件及软件降噪方法在权利要求书中公布了：1.一种机载声学检测设备的硬件及软件降噪方法，其特征在于： 包括硬件降噪部分： 加装减震结构，消除部分机械振动产生的噪音；以及设置定向收音结构，削弱从其它方向入射的噪音，增强正向可能声源声波的信噪比； 所述减震结构采用钢丝绳结构，利用多根环列分布设置的弧形钢丝绳围合构成一个鼓状笼体结构，并将笼体结构上下两端连接于无人机的机架与云台之间； 所述定向收音结构包括具有一定长度的声波传导腔体，声波传导腔体一端设置声学检测阵列，声学检测阵列采用MEMS麦克风，另一端敞口作为收音端；其中，声波传导腔体的腔壁为疏松多孔结构，且腔体内采用倒角和转角平滑设计； 还包括软件降噪部分： 声学检测阵列获取高质量信号： 声学检测阵列综合多路麦克风的观测结果进行系统降噪： 通过阵列达波模型定位算法的基础理论原理，得到多个声源在阵列处叠加后的振动模型，并考虑麦克风的噪声矢量，得到完整的声场建模方程； 基于时差的声源定位技术，通过计算信号的延迟，结合麦克风的位置，从而通过达波模型计算声源位置；利用波束形成理论进行声源定位，得到对声场中的声源估计结果； 进行噪声分离，在声源定位的计算过程中，利用矩阵的性质，对信号子空间和噪声子空间进行分解，通过噪声子空间的正交矢量，估计声源方向，降低无关噪音； 所述进行噪声分离： 基于噪声空间分离问题描述，麦克风处的声源波动方程为： ； 故而，第m个麦克风处，所有声源的波动叠加可以表示为：； 由几何关系可知，相邻2个麦克风之间波传播的理论时延可由下式得到： ； 将方程中人为引进噪音项后，可将麦克风阵列的波动方程使用矩阵形式进行表达，其中最后一项为引入的噪声项： ； 采用矩阵形式进行表达： ； 其中，X为麦克风接收到的振动数据，B为导向向量，S为声源波动模型，V为噪声； X为麦克风接收到的振动数据，内含有场景中的其他噪声，假设各个麦克风阵元的噪声相互独立且满足一个方差为的高斯分布，引入协方差矩阵R； ； 通过理论推导： ； 其中： ； 对R进行特征值分解，并依据特征值分解性质进行计算： ； U为特征向量构成的酉矩阵，具有正交性质；∧为矩阵特征值构成的对角矩阵；根据特征值对角阵的性质，将协方差矩阵代入： ； 由于Rs是一个K维矩阵，最多只有K个特征值，当麦克风数量M超过K时，矩阵并非一个满秩矩阵，后面的对角元素必然为零，在引入了噪声项之后，特征值矩阵的表达形式转变为： ； 基于噪声空间的强度小于待监测声源的基本假设，在对角阵中的对角元素产生值跳跃，由此即可判定在特征值矩阵中的信号源成分和噪声成分。

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