汽车噪声与振动-理论与应用
汽车NVH领域的经典入门读物，引领进入汽车振动噪声研究的最佳选择。第一章管道声学(1.12)时,声压幅值达到最大,反节点的位子是:(1.13)驻波是由频率相同的向右传播的入射波和向左传播的反射波迭加而成。驻波并不是运动的波,而是静止的,这是“驻”波名称的由来。波表示管道中的声音的模态。对於长度一定的管道来说,由于有许多频率的波,因此也就有很多驻波。这里所提到的驻波是假设管壁刚硬,所冇声波遇到管壁时全部被反射回来。可是实际上,管端壁不是完全刚性,因此反射波的声压不完全等於入射波声压,因此在节点处,入射波和反射波不可能完全抵消。但是这些点处的声压大部分被抵消,声压最低。第二节管道声阻抗阻抗是指当对媒质受到压力或者搾动力时,媒质会对传播产生阻碍。管道中的声学阻抗Z,定义声压与质点体积速度的比值,即(1.14)式中,u,U和S分别是管道中的速度,体积速度和截面积。体积速度与质点速度的关系为:L=SL。声吝在管道內传播,当管道的截面积发生变化的时候,声阻抗也发生变化。图1.3是截面积变化的管道,在变截面的地方,由于阻抗发生变化,一部分入射波就会被发射回原来的管道而另一部分入射波会在新的截面管道中继续传播。抗性消音器的工作原就是基于这种阻抗的变化。声波从发动机出来并在进气或者排气系统中传播,当遇到消音元件或者截面积变化时,入射声波被反射回发动机声源,从而抑制声音的传播。进排气系统中声阻抗不匹配的情况主要有截面积变化,主管道中插入了其他管道(如旁支消音器等),管道开口通往大气等等图1.3截面积变化的管道进排气系统中管道的长度都是有限的。图1.4表小一个长度为L的管道。假改管道两端的声阻抗分别已知,即在=处,声阻抗为,在=处,声阻抗为由公式(1.6)和(1.9),可以得到管道中仟一点的声阻抗为管道声学图1.4长度为L的管道将=代入公式(1.15)中,得到该处的声阻抗为:将三代入公式(1.15)中,得到该处的声阻抗:公式(17)可以重新写成下面的形式18将方程(1.16)代入到方程(1.18中,消除和,就得到输入声阻抗和输出声阻抗的关系,如下第一章管道声学(1.20第三节管口封闭与管口敞廾声波从管道入口端发射出来,传播到尾端。管道尾端通常有两种情况,一种是开口的,如进气管口,排气尾管口;另一种是封口的,如四分之一波长管。下面就来分析这两种尾端的声学特征。1.开∏-封闭管道图1.5表示管道尾端封闭状况。声音在管道里问石传播,当声波碰到刚性的封闭端时,声波被全部反弹冋来,再向左传播管口封闭图1.5开凵封闭管道对一个刚性的封闭口来说,其声阻抗为无穷大,即>0,根据公式(1.19),得到:1.21)声阻抗可以写成下面的形式:(1.22)式中R和粉别是阻抗的实部和虚部,R为声阻,称为声抗。声阻取决于结构的材料特性,而声抗则取决」结构的儿何特性。当声抗为零的时候,结构就发生共振。公式(1.21)中的声阻抗也可以写成公式(1.22)那样的形式,为(1.23)上式如果满足下亩的条件:(1.24)即,那么这个开口-封闭管道就发生共振,其固有频率为:(1.25)当n-=1,2,3,.,时,分别对应著管道第·阶、第二阶、第三阶,,.,等阶次频率图1.6是管道声波的第一阶和第阶模态。这个声波在封闭端时,声压达大最大值,然后发射第一章管道声学到入口处,使得入口端的声压为零,即在开口端形成驻波节点。四分之一波长管就是应用这个原理来工作的。图1.6管道声波的第一阶模态(A)和第二阶模态(B)公式(1.25)可以转变为管道长度与波长的关系,表达如下1.26)当n=1时,管道的长度是波长的四分之,即:。所以这种开∏封闭的管道通常叫著四分之一泼长管2.开口开口答道图1.7为一个尾端开口的管」。声波从入口端向右传播进入开口端时,声音与大气产生声耦合。大气的辐射声阻抗会将一部分声波返回管口敞开图1.7开口-开口管道声波在尾端的声阻抗为周围坏境的声阻抗,也就是说这个声阻抗不为零。为了使问题简化起见,我们先假设这个阻抗为零,然后再对所得到的结构进行修正。如果在x=处的声阻抗为零,那么由公式(1.19)可以得到下式(1.27)同样,当这个声阻抗中的声抗为零的吋候,管道就发生共振,这时必须满足:即:这时,开口-开口管道的共振频率为:当n=1,2,3,,时,分别对应著管道第一阶、第二阶、第三阶,.,等阶次频率第一章管道声学图1.8是开口-开口管道声波的第一阶和第二阶模态。图1.8开口-开口管道的第一阶模态(A)和第二阶模态(B)公式(1.30)可以转变为管道长度与波长的关系,衣达如下(1.31)3.开口管道的修正在推导尾端廾口公式时,我们假设了出口周围坯境的声阻抗为零,但是实际上这个阻抗不为零,因此必须对公式(1.27-1.31)的结论做修止。对图1.9这样的开∏终端,被称为自由自由开口。该开口处的声阻抗为:等效管图1.9自山开口-开口修正管道山于管道的直径非常小,因此和都远远小于1。山公式(1.27)和(1.32)得到:(1.33)这样,管道内的频率为34)管道长度与波长的关系为(1.35这样管道的长度比声阻抗为零的时候要短些,也就是说好像有一根等效的延长管与原来的管道相连接。管道的计算长度就是实际管子长度加上等效延长管长度△即第一章管道声学(1.36有时侯,在出口管处还会加类似与法兰的结构,如图1.10所示。这时,有效延长管的长度为△实际管子的长度为:△式中是管子的计算长度发等效管图1.10法兰开口-开口修正管道第四节四端网终分析进气系统或者排气系统都是有很多管道和消音元件组成。分析整个系统往往是非常复杂的,但是如果将系统分解到一些小的段落,那么分析起来就相对容易些。得到了每个段落或者是每个部件的分析结果,然后将之合成起来就得到了整个系统的结果。四端网络分析就是这种分析方法,在管道声学分析中得到了广泛的应用。对於管道中一小段质量(如图1.11)来说,动力方程可以写成如下:(1.39)式中,S是管道的截面积,是这个小质量段的长度,和分别是质量端两边的压力图1.11管道中一小段质量的受力分析公式(1.39)可以表达为(1.40)第一章管道声学对这一小段质量来说,假设两边的速度是相等的,即将这公式(1.40)和(1.41)写成矩阵形式,得到:(1.42)公式(1.42)建立起这段小质量块两边的压力和速度的关系。管道中小段质量块后端的压力和速度可以用它前端的压力和速度来表示。也就是说质量块后端与前端之间建立起来一种传递关系。同样对一个长度为L的管道(如图1.4所示)也可以得到管道两端的传递关系。在=处的压力和速度可以通过公式(1.6)和(1.9)分别求得(1.13)由以上两式可以得到和,如下:45(1.46根据公式(6)和(9),在处的压力和速度分别为将公式(1.45)和(1.46)中和的表达式代入公式(1.47)和(1.48)之中,就得到管道入冂与出∏之间声压和速度之间的关系,为:+49将公式(1.49)和(1.50)写成如下的矩阵形式第一章管道声学这样就得到了管道两边的压力和速度的传递关系。公式(1.51)可以简单地写成如下形式式中,被称为传递矩阵。如果管道的传递矩阵知道,那么只要知道管道端的压力和速度,就可以通过传递矩阵算出另一端的压力和速度。在传递矩阵两边分别是两个输入参数和两个输出参数。这四个参数的关系由传递矩阵来确定,因此这种表达方式称为四端网络法。上面介绍了小段质量和长度为L的管道的传递矩阵表达方法。这种方法可以推广到任何一个声学元件,其输入端和输出端的声压和速度都可以用四端网络米表示。图1.12代表某个声学元件i。图1.12一个管道元件的四端网终图这个元件两边的压力和速度关系为式中是传递矩阵,是传递矩阵系数。汽车的进气系统包括进气管道、空气过滤器、赫耳姆兹消音器、四分之波长管等。排气系统包括排气多支管、催化器、谐振器、消音器和管道等。一个系统如果由N个元件组成。而且每个元件的传递矩阵都知道,那么出声口的声压和速度就可以用声源的声压和速度来表示如下形式:(1.54)式中的L1是系统的传递矩阵,如下形式(1.55)
- 2020-12-05下载
- 积分：1
1588时间同步解决方案
很详细的1588V2方案，转给有需要的同学。。。。。。。。无线组网要求同频相邻基站空口同步、时隙对齐,任意两个基站之间帧头最大偏差不超过μ,否则会产生:时隙干扰:前一个时隙的信号落在下一个时隙中,破坏了这两个时隙内的正交码的正交性,使这两个时隙内的基站或终端都无法正常解调上下行时隙干扰:一个基站发射的信号直接对另一个基站的接收造成强大的干扰严重影响第二个基站的正常接收。本振源准确度变化需用时间频率码多天∠(铯钟)时钟×分钟铷原子钟分钟μ本地时钟和频率同步网守时能力无法满足需求,需要有时间同步机制依赖GPS存在的问题安全问题GPS系统存在安全隐患。天线GPS故障率:GPS部分已成为除射频模块外的第二高故障率设备,约占总故障放大数的15%左右。器同轴线施工问题接收机安装施工比较困难。GPS天线安装要求较高,选址困难,尤GPS馈线超过100米还需要增加放大器其是室内覆盖站。GPS替代方案GPS替代方案:卫星替代和有线替代分别解决安全隐患和施工问题卫星替代-采用北斗/GPS双模卫星授时模块替代目前单GPS模块,解决安全隐患。有线替代-采用基于PIN的1588V2地面传送方案,解决施工难题。时间源时间接收。Node B北斗时间传输Node bPTIPTNRNCNode B有线替代方案北斗系统介绍北斗一代卫星北斗一代卫星目前已覆盖中国及周边地区北斗一代卫星是同步轨道系统,有3颗卫星,采用2+1◆互为备份的工作模式。2003年开始民用,工作频率为2.49GHz。用户定位需要主动发送反馈信息,主控站收到后进行计算再向用户发送定位信息。单向授时无需授权,精度在200nS。北斗二代卫星目前已发射5颗北斗二代导航卫星,预计在2012年完成大中国区域覆盖,形成5个同步轨道卫星、3个倾斜2轨道卫星、4个中轨卫星的系统,2020年将累计发射35颗卫星完成全球覆盖。北斗二代将提供与GPS相同的4星授时方式,工作频率为1.5z,但北斗二代系统的5个同步轨道卫星将继续提供北斗一代的授时功能。1588V2时间同步原理PTP协议-|EEE1588V2双向时延={TS4TST)-S3TS2MasterSlave采用主从时钟方案,周期时ync la钟发布,接收方利用网络链ollow up[i1i」T1+Delav+offset路的对称性进行时钟偏移测Delay Req量和延时测量,实现主从时钟的频率、相位和绝对时间Delay Resp [11]的同步。14=7+Delay-OffsetEE的1588v2协议是今后分组网络中时间传送的重点技术、2007年12月定稿,2008年3月正式发布。15882能达到亚微秒级的同步精度,可同时提供频率同步和时间同步。1588V2基于包交换网,容易在P网上实现同步。1588v2基于 PIN/OTN网络传送的示意图时间同步设备时间同步设备时间同步信汇聚环汇聚环号流1、时间同步信号流,需OIN支持2、用PTN环贯通接入环588v2同步信号接入环接入环《》(《q》))(《费同步网现状时钟同步网时间同步网使用方式通过Mb/、2MH端口,为业务网元通过NTP接口,经P网向业务网元提供基准提供基准定时信号UTC时间信号服务对象交换网元、传输网元等需外时钟信号WAP、彩信、计算机系统设备等需基准时的业务网元间信号的网元现网设备厂家骨干网包括华为、迅腾两家骨干网为华为V3设备,本地网内基本未建本地网内以上述两家为主时间同步设备端口配置类型2Mb/s,2MHzNTP接口,|RG-B(DCLS)接口安装地点全国以北京、武汉、广州、沈阳、西各省会城市现有1台时间同步服务器,通过安配置的带铯钟PRC为地面基准时钟GPS获取UTC基准时间源,各省会城市配置带两套卫星接收机的LPR,共同组成一级基准时钟源其它各本地网内传输、交换节点安装BTS设备主要问题无法提供高精度时间同步精度在城域范围內仅100ms以内,无法满足高精度时间同步要求目前现网的时钟同步和时间同步均不能满足TD网络的时间同步要求,部署1588V2时间同步解决方案需新建高精度的时间同步设备。1588V2时间同步方案研究进展158V2已完成的工作实验室测试现网试点互通测试扩大试点2008年9-102009年9月-11月,完成多种传2009年4月-5月,在实验室完成2009年11月-12月,输设备的测试工月,在现网开展了地了PTN设备与TD设在现网6个城市组织开展作,基本涵盖了面传送1588V2的现备的时间同步接口基于PTN设备的1588V2时目前厂家支持的网试点测试互通测试,实现了间同步现网扩大规模试各种1588V2模不同厂家之间的互点,每城市TD基站规模在式通50个左右。性能测试兼容性测试规模应用主要完成的测试项目高精度时间服务器性能、主备时间服务器倒换性能、GPS/北斗时间源倒换性能、PIN1588路径倒换的影响、基站时间输出的长期性能(带内、带外连接)、基站I↓带内带外切换的影响、试点区域不同站点间业务测试等等。
- 2020-12-08下载
- 积分：1
