[發(fā)明專利]不規(guī)則單全息聲壓測(cè)量面分離非自由聲場(chǎng)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110049761.2
• 申請(qǐng)日: 2011-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN102183298A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧奐采
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01H17/00
• 分類號(hào): G01H17/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.不規(guī)則單全息聲壓測(cè)量面分離非自由聲場(chǎng)的方法，其特征在于：按如下步驟進(jìn)行：

a、測(cè)量全息測(cè)量面上的聲壓值，在由目標(biāo)聲源和背景噪聲源構(gòu)成的聲場(chǎng)中布置全息測(cè)量面，在全息測(cè)量面節(jié)點(diǎn)上放置傳聲器；

b、選取全息測(cè)量面部分測(cè)點(diǎn)的聲壓值重構(gòu)其余測(cè)點(diǎn)的聲壓值，確定最優(yōu)展開項(xiàng)數(shù)；

把波動(dòng)方程在球坐標(biāo)下的完全解為：

p(r,θ,φ,ω)=Σn=0∞Σm=-nn(Cmnhn(1)(kr)+Dmnhn(2)(kr))Ynm(θ,φ)---(1)]]>

在全息測(cè)量面上選出部分測(cè)點(diǎn)，選取方法是每間隔一點(diǎn)選擇一點(diǎn)，共選擇N點(diǎn)，把選出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的聲壓按球坐標(biāo)下聲波方程行波解從低階到高階分別展開得式(2)：

p1p2MMpN=J11K11J21K21J31K31KJM1KM1J12K12J22K22J32K32LJM2KM2MMMMMMMMMMMMMMMMMMJ1NK1NJ2NK2NJ3NK3NLJMNKMNc1d1McMdM---(2)]]>

簡(jiǎn)記為：

PN=AMNb---(3)]]>

其中：p₁?p₂...p_N代表選取點(diǎn)上測(cè)得的聲壓值；代表當(dāng)目標(biāo)聲源產(chǎn)生去波時(shí)，第N點(diǎn)坐標(biāo)值按球坐標(biāo)下聲波方程行波解展開M項(xiàng)的表達(dá)；代表當(dāng)背景噪聲源產(chǎn)生來(lái)波時(shí)，第N點(diǎn)坐標(biāo)值按球坐標(biāo)下聲波方程行波解展開M項(xiàng)的表達(dá)；c₁?c₂...c_M代表選取的N個(gè)點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的聲壓去波展開系數(shù)；d₁?d₂...d_M代表選取的N個(gè)點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的聲壓來(lái)波展開系數(shù)；

系數(shù)向量：

b=AMN+PN---(4)]]>

其中：右上角“+”代表求偽逆運(yùn)算；

把其余測(cè)點(diǎn)的測(cè)得聲壓向量記為p_L，重構(gòu)出其余測(cè)點(diǎn)的聲壓向量記為把展開項(xiàng)數(shù)的最大值M_max作為上限，展開項(xiàng)數(shù)從1～M_max依次選取，根據(jù)展開項(xiàng)數(shù)的不同分別重構(gòu)其余測(cè)點(diǎn)的聲壓值：

pLreco=AMLb=AMLAMN+PN---(5)]]>

把每次的重構(gòu)結(jié)果與真實(shí)測(cè)量值做誤差運(yùn)算，求出重構(gòu)誤差Δ：

Δ=||PL-pLreco||2||PL||2*100/100---(6)]]>

獲得展開項(xiàng)數(shù)-誤差值(M-Δ)曲線，由此可以找出最小誤差對(duì)應(yīng)的展開項(xiàng)數(shù)，即為最優(yōu)展開項(xiàng)數(shù)M_opti；

c、分離由目標(biāo)聲源和背景噪聲源組成的聲場(chǎng)；

把最優(yōu)展開項(xiàng)數(shù)帶入式(2)可以確定系數(shù)向量，目標(biāo)聲源產(chǎn)生的聲波是去波，由此可以獲得目標(biāo)聲源在空間任意點(diǎn)的聲壓值，故分離出的目標(biāo)聲源聲壓輻射為：

p1p2Mpall=J11J21KJMopti1J12J22LJMopti2MMMMJ1allJ2allLJMoptiallc1c2McMopti---(7)]]>

其中：代表當(dāng)目標(biāo)聲源產(chǎn)生去波時(shí)，空間任意點(diǎn)坐標(biāo)值按球坐標(biāo)下聲波方程行波解展開M項(xiàng)的表達(dá)；p₁?p₂...p_all代表空間任意點(diǎn)分離后目標(biāo)聲源的聲壓。