【摘要】：當(dāng)前平面?zhèn)髀暺麝嚵薪Y(jié)合三維聲聚焦波束形成方法在陣列逆孔徑方向存在偽聲源的問(wèn)題,且對(duì)背景噪聲干擾的抑制能力較弱。而傳統(tǒng)波束形成算法(DAS)在成像效果上,主瓣寬度較大,空間分辨率較低。針對(duì)當(dāng)前聲源識(shí)別定位存在的兩個(gè)問(wèn)題,本學(xué)位論文提出了基于傘型陣列的高精度波束形成方法。在全消聲室結(jié)合現(xiàn)階段有的兩種陣列和三種算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)基于前人建立的波束形成結(jié)合傘型傳聲器陣列的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了互譜矩陣算法結(jié)合傘型傳聲器陣列和互譜成像函數(shù)算法結(jié)合傘型傳聲器陣列的高精度波束形成方法模型。完成了互譜矩陣和互譜成像函數(shù)兩個(gè)算法的程序編寫(xiě),并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了兩個(gè)算法的可行性。(2)對(duì)高精度波束形成算法結(jié)合傘型陣列方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。通過(guò)X、Y、Z三個(gè)方向的主瓣寬度衡量了輪輻陣列和傘型陣列的優(yōu)劣。通過(guò)計(jì)算時(shí)間、主瓣寬度、區(qū)分雙聲源最小距離等指標(biāo)衡量了DAS、互譜矩陣和互譜成像函數(shù)三種算法的性能好壞。(3)在全消聲室內(nèi)做了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并進(jìn)行了分析。在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變聲源深度和聲源頻率兩個(gè)參數(shù),論證了互譜成像函數(shù)算法性能優(yōu)于DAS算法�；プV成像函數(shù)算法在X和Y方向的主瓣寬度縮小了一半,Z方向的主瓣寬度只有DAS算法的0.4倍。通過(guò)引入絕對(duì)誤差這一指標(biāo),論證了絕對(duì)誤差與聲源深度、聲源頻率之間的關(guān)系。通過(guò)對(duì)比算法運(yùn)行時(shí)間,論證了互譜成像函數(shù)算法綜合性能更好。本文研究了DAS算法、互譜矩陣算法、互譜成像函數(shù)算法結(jié)合輪輻陣列和傘型陣列的六種波束形成方法。以聲源頻率和聲源深度為變量,通過(guò)模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于傘型陣列的互譜成像函數(shù)算法在計(jì)算時(shí)間和空間分辨率等指標(biāo)上具有更好的綜合性能。為實(shí)際聲源識(shí)別定位試驗(yàn)提供了高質(zhì)量的方法。
【圖文】：

典型波束形成算法進(jìn)行了仿真比較及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在分相干雙聲源，在識(shí)別結(jié)果中存在混疊現(xiàn)象;而 CLE雙聲源；DAMAS2 算法對(duì)于聚焦空間邊緣聲源無(wú)用性方面，SC-DAMAS，CMF 在低頻下有較優(yōu)異。在計(jì)算效率上，從表 1-2 可見(jiàn)，綜合三方面，SC表 1-2 算法計(jì)算時(shí)間[41]DAS DAMAS SC-DAMAS CMF 0.3 78.0 12.3 69.2 0.6 138.0 31.8 123.5大學(xué)的褚志剛和楊洋[42]對(duì) DAMAS2、FFT-NNLS、C積波束形算法的適用性也展開(kāi)了深入的仿真和實(shí)驗(yàn)圖 1-1 所示。

圖 1-2 陣列排布[76]a) DAS (b) DAMAS with 50圖 1-3 波束形成圖[76]于線陣列，，可以獲得更多的聲源信息。研究人員通汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)等聲源上的二維平面聲場(chǎng)進(jìn)行研究，場(chǎng)。使用平面陣列時(shí)存在兩點(diǎn)不足。1.當(dāng)對(duì)三維聲無(wú)法區(qū)分陣列的前后方向。2.二維平面陣列對(duì)陣列是無(wú)法有效的抑制陣列后方的干擾信號(hào)，當(dāng)陣列后于陣列對(duì)稱時(shí)，那么波束形成圖中，在聲源所在深
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TB53

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2666422