基于聲音信號的監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科技的不斷發(fā)展，聲音信號處理越來越廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事等領(lǐng)域。在工業(yè)生產(chǎn)中，可以根據(jù)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時(shí)發(fā)出的聲音，判斷出其運(yùn)行狀態(tài)、機(jī)械內(nèi)剩余原料量，實(shí)現(xiàn)對其運(yùn)行狀態(tài)及剩余原料量的監(jiān)測，并提醒工作人員進(jìn)行相關(guān)的操作，進(jìn)而起到對機(jī)械維護(hù)的作用。在水泥回轉(zhuǎn)窯的工業(yè)現(xiàn)場，由于用到的大型攪拌機(jī)的運(yùn)行時(shí)間比較長，而且發(fā)出的噪音比較大，使得人工實(shí)現(xiàn)攪拌機(jī)內(nèi)剩余原料量的監(jiān)測顯得較為困難，而攪拌機(jī)在運(yùn)行過程中發(fā)出的噪音主要是由攪拌機(jī)與拌

2、料之間的摩擦產(chǎn)生的，攪拌機(jī)內(nèi)拌料剩余量不同，攪拌機(jī)運(yùn)行時(shí)會發(fā)出不同的聲音信號。針對這種情況，本文設(shè)計(jì)了一種基于聲音信號的監(jiān)測系統(tǒng)的可行性方案。
　　本系統(tǒng)主要包括:聲音預(yù)處理部分、AD轉(zhuǎn)換芯片、單片機(jī)芯片以及顯示和按鍵部分。其工作過程是系統(tǒng)先采集幾組機(jī)器運(yùn)行時(shí)發(fā)出的聲音并得到特征參數(shù)，同時(shí)通過按鍵分別輸入每組聲音對應(yīng)的原料剩余量，進(jìn)行訓(xùn)練并完成建模，然后使用麥克風(fēng)采集機(jī)器發(fā)出的聲音，將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)放大、濾波后，送至AD轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)

3、行模數(shù)轉(zhuǎn)換，此時(shí)完成預(yù)處理。然后將預(yù)處理后的聲音數(shù)據(jù)存儲到單片機(jī)中，單片機(jī)接收到AD芯片中的數(shù)據(jù)后，通過子程序提取聲音信號的特征參數(shù)，與之前建立的模板進(jìn)行匹配并完成識別，最后將識別結(jié)果的數(shù)據(jù)傳輸給顯示模塊進(jìn)行結(jié)果顯示。
　　文章首先介紹了聲音信號處理的發(fā)展情況和基本理論，然后詳細(xì)的介紹了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)過程。再用MATLAB對聲音信號進(jìn)行了時(shí)域、頻域分析，得出聲音信號在頻率點(diǎn)為200時(shí)的幅度值最能體現(xiàn)聲音信號的特征，所