[發明專利]一種基于小波矩陣法檢測粗糙面散射聲壓的方法有效
| 申請號： | 202010579344.8 | 申請日： | 2020-06-23 |
| 公開（公告）號： | CN111753419B | 公開（公告）日： | 2023-03-31 |
| 發明（設計）人： | 韓慶邦;褚靜;尹琳麗 | 申請（專利權）人： | 河海大學常州校區 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F17/16;G06F17/14;G06F17/11 |
| 代理公司： | 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224 | 代理人： | 張賞 |
| 地址： | 213022 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 矩陣 檢測 粗糙 散射 聲壓 方法 | ||
1.一種基于小波矩陣法檢測粗糙面散射聲壓的方法，其特征在于，包括：
基于粗糙面的粗糙程度的統計特征建立粗糙面模型，如下：
采用高斯分布的功率譜密度表征粗糙面的粗糙程度的統計特征：
其中，W(s)為功率譜密度，s為因變量，hrms是粗糙面的起伏高度的均方差，l是粗糙面相關長度；
基于粗糙面模型得到粗糙面高度的計算模型，如下：
隨機生成均值為0，方差為1的獨立Gauss隨機數向量αn和βn，n＝0,1,2,…,2N；
基于隨機數向量生成隨機復數γn：
基于粗糙面模型計算展開系數：
利用離散傅里葉變換計算粗糙面高度：
其中，zp為采樣點p處粗糙面高度，2N+1為粗糙面截斷長度上的采樣點數，L為粗糙面的截斷長度，N為正整數；
基于粗糙面高度的計算模型建立粗糙面與散射聲壓相關的矩陣方程；
基于Harr小波變換對所述矩陣方程進行簡化，得到簡化方程；
基于所述簡化方程計算粗糙面的散射聲壓。
2.根據權利要求1所述的一種基于小波矩陣法檢測粗糙面散射聲壓的方法，其特征在于，所述基于粗糙面高度的計算模型建立粗糙面與散射聲壓相關的矩陣方程，包括：
一維粗糙面的積分方程表示為：
其中，pinc(x',z')為入射波，(x,z)，(x',z')分別表示散射點與入射點的坐標，z(x)表示散射點橫坐標x處對應的粗糙面表面高度，g(x,z；x',z')為(x,z)，(x',z')對應的格林函數，表示散射聲壓；
結合第一類邊界條件，將積分方程離散化，得到矩陣方程：
Am×nQn＝bm，
其中：
bm＝pinc(xm,zm)；
其中，xm,xn分別為入射點m和散射點n橫坐標，Δx為采樣間隔，g(xm,xn)為xm,xn對應的格林函數，k為入射聲波波數，i為虛數單位，z'(xm)表示入射點xm處粗糙面高度，z'(xn)表示散射點xn處粗糙面高度，為法向求導符號，/為散射點的聲壓導數，pinc(xm,zm)表示入射波。
3.根據權利要求2所述的一種基于小波矩陣法檢測粗糙面散射聲壓的方法，其特征在于，所述入射波選用錐形波，表示為：
pinc(xp,zp)＝exp[ik(xpcosθi+zpsinθi)-(xp-zpcotθi)2/g2]；
其中，pinc(xp,zp)為(xp,zp)處的入射波，xp為粗糙面采樣點p的橫坐標，zp為粗糙面采樣點p表面高度，g為錐形波控制參數，θi為入射聲場的平均入射角度。
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