[發(fā)明專(zhuān)利]一種多普勒效應(yīng)恢復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710401265.6
• 申請(qǐng)日: 2017-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107167227B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢傳興;李永暢;張永斌;張小正
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01H9/00
• 分類(lèi)號(hào): G01H9/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種多普勒效應(yīng)恢復(fù)方法，其特征是按如下步驟進(jìn)行；

步驟1、在空間建立兩個(gè)坐標(biāo)系，一個(gè)是靜止的固定坐標(biāo)系o_f(x_f,y_f,z_f)，另一個(gè)是以速度v運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)坐標(biāo)系o_m(x_m,y_m,z_m)；兩個(gè)坐標(biāo)系原點(diǎn)在t＝0時(shí)刻位于同一位置；在空間中放置一靜止聲源；在靜止聲源輻射聲場(chǎng)中設(shè)置固定坐標(biāo)系下的測(cè)量面，在測(cè)量面上等間隔均勻分布N個(gè)測(cè)量點(diǎn)；N個(gè)測(cè)量點(diǎn)中第n個(gè)測(cè)量點(diǎn)在固定坐標(biāo)系下坐標(biāo)為第n個(gè)測(cè)量點(diǎn)在移動(dòng)坐標(biāo)系下坐標(biāo)為第n個(gè)測(cè)量點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系下坐標(biāo)的相對(duì)關(guān)系為：

其中v_x表示v在x_f軸負(fù)方向上的分量，v_y表示v在y_f軸負(fù)方向上的分量；

步驟2、將N個(gè)傳聲器一一對(duì)應(yīng)地放置在所述N個(gè)測(cè)量點(diǎn)處進(jìn)行測(cè)量，獲得聲壓信號(hào)，包括：

在接收時(shí)刻t，各測(cè)量點(diǎn)處在固定坐標(biāo)系下的聲壓信號(hào)一一對(duì)應(yīng)為：將所有N個(gè)測(cè)量點(diǎn)處的聲壓信號(hào)P_f表征為：

在接收時(shí)刻t，各測(cè)量點(diǎn)處在移動(dòng)坐標(biāo)系下的聲壓信號(hào)一一對(duì)應(yīng)為：將所有N個(gè)測(cè)量點(diǎn)在移動(dòng)坐標(biāo)系下聲壓信號(hào)P_m表征為：

在接收時(shí)刻t，當(dāng)聲源以速度v沿與移動(dòng)坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)相反方向移動(dòng)時(shí)，各測(cè)量點(diǎn)處含有多普勒效應(yīng)的聲壓信號(hào)一一對(duì)應(yīng)為：將所有N個(gè)測(cè)量點(diǎn)含有多普勒效應(yīng)的聲壓信號(hào)P_d表征為：

步驟3、根據(jù)N個(gè)測(cè)量點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系下坐標(biāo)的相對(duì)關(guān)系，將N個(gè)測(cè)量點(diǎn)在移動(dòng)坐標(biāo)系下的聲壓信號(hào)P_m表征為：

步驟4、根據(jù)測(cè)量點(diǎn)處聲壓信號(hào)在任一坐標(biāo)系下不變的先驗(yàn)條件P_m＝P_f，計(jì)算獲得各測(cè)量點(diǎn)不含多普勒效應(yīng)的聲壓信號(hào)P_f與含有多普勒效應(yīng)的聲壓信號(hào)P_d在時(shí)域—波數(shù)域的相對(duì)關(guān)系表征為：F(P_f)＝exp(jk_xv_xt)×exp(jk_yv_yt)×F(P_d)，其中，F(xiàn)表示空間傅立葉變換運(yùn)算，exp表示指數(shù)運(yùn)算，k_x表示在x_f方向上的波數(shù)劃分，k_y表示在y_f方向上的波數(shù)劃分，j表示虛數(shù)單位；

步驟5、根據(jù)各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的不含多普勒效應(yīng)的聲壓信號(hào)P_f，結(jié)合數(shù)值傅立葉變換運(yùn)算，計(jì)算獲得各測(cè)量點(diǎn)含有多普勒效應(yīng)的聲壓信號(hào)表征為：

P_d＝F^-1[exp(-jk_xv_xt)×exp(-jk_yv_yt)×F(P_f)]，

其中F^-1表示空間逆傅立葉變換運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)多普勒效應(yīng)的恢復(fù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多普勒效應(yīng)恢復(fù)方法，其特征是：所述N個(gè)測(cè)量點(diǎn)是在平面上等間隔均勻分布。