近場聲全息(NAH)技術(shù)是一種先進的噪聲源識別和聲場可視化技術(shù)。該技術(shù)通過測量聲源近場的聲學(xué)量,可以重建出聲源表面和三維空間聲場中的所有聲學(xué)量。常規(guī)NAH技術(shù)要求全息面采樣點之間的間距必須滿足采樣定理,否則會產(chǎn)生空間混疊,導(dǎo)致空間分辨率的降低。要想提高NAH的空間分辨率,就要減小采樣間距,這意味著需要增加采樣點數(shù)。此時,當(dāng)使用快照法測量時,需要大型的傳感器陣列,會導(dǎo)致高額的經(jīng)濟成本;當(dāng)使用小型的傳感器陣列利用掃描法測量時,會導(dǎo)致極大的工作成本。針對NAH中存在的測量效率問題,本文將信號的稀疏表示理論和稀疏正則化應(yīng)用到NAH中。首先通過邊界元法(BEM)構(gòu)建聲源表面振速的聲輻射模態(tài),并以此為稀疏基,提出了基于稀疏采樣的IBEM(S-IBEM)。隨后,考慮到IBEM計算效率較低的問題,引入了計算效率更高的基于稀疏采樣的等效源法(S-ESM),并結(jié)合加權(quán)迭代算法提高了在低頻和低信噪比情況下S-ESM重建的等效源源強的空間分辨率。針對S-ESM對空間連續(xù)型聲源效果較差的問題,構(gòu)建了等效源源強的聲輻射模態(tài),提出了基于稀疏采樣和聲輻射模態(tài)的等效源法(SM-ESM);同時,基于S-ESM和SM-ES...

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 近場聲全息技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展以及研究現(xiàn)狀
        1.1.1 自由場中的近場聲全息技術(shù)
            1.1.1.1 面向規(guī)則形狀聲源的近場聲全息技術(shù)
            1.1.1.2 面向任意形狀聲源的近場聲全息技術(shù)
        1.1.2 非自由場中的近場聲全息技術(shù)
    1.2 近場聲全息技術(shù)的分辨率和測量成本問題
    1.3 基于稀疏采樣和稀疏正則化的近場聲全息技術(shù)存在的問題
    1.4 本文的主要研究目標與結(jié)構(gòu)安排
    1.5 本章小結(jié)
第二章 基于稀疏采樣的逆邊界元法
    2.1 基于逆邊界元法的近場聲全息技術(shù)
    2.2 基于振速聲輻射模態(tài)和逆邊界元法的近場聲全息技術(shù)
    2.3 基于稀疏采樣的逆邊界元法
        2.3.1 信號的稀疏表示理論和稀疏正則化
        2.3.2 稀疏性分析
        2.3.3 基于稀疏采樣的逆邊界元法
    2.4 數(shù)值仿真
        2.4.1 振動球
        2.4.2 立方體殼
    2.5 實驗研究
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于稀疏采樣和加權(quán)迭代的等效源法
    3.1 等效源法理論模型
    3.2 基于稀疏采樣的等效源法
        3.2.1 理論模型
        3.2.2 數(shù)值仿真
            3.2.2.1 空間稀疏型聲源
            3.2.2.2 空間連續(xù)型聲源
            3.2.2.3 參數(shù)分析
    3.3 基于稀疏采樣和加權(quán)迭代的等效源法
        3.3.1 基本理論
        3.3.2 數(shù)值仿真
        3.3.3 實驗研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于稀疏采樣和冗余字典的等效源法
    4.1 等效源源強的聲輻射模態(tài)
    4.2 基于稀疏采樣和源強聲輻射模態(tài)的等效源法
        4.2.1 基本理論
        4.2.2 數(shù)值仿真
            4.2.2.1 空間連續(xù)型聲源
            4.2.2.2 空間稀疏型聲源
            4.2.2.3 參數(shù)分析
    4.3 基于稀疏采樣和冗余字典的等效源法
        4.3.1 基本理論
        4.3.2 數(shù)值仿真
            4.3.2.1 空間稀疏型聲源
            4.3.2.2 空間連續(xù)型聲源
        4.3.3 實驗研究
            4.3.3.1 音箱實驗
            4.3.3.2 固支板實驗
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于稀疏采樣和等效源法的聲場分離技術(shù)
    5.1 基于等效源法的聲場分離技術(shù)
        5.1.1 基本原理
        5.1.2 數(shù)值仿真
    5.2 基于稀疏采樣和等效源法的聲場分離技術(shù)
        5.2.1 基本原理
        5.2.2 數(shù)值仿真
            5.2.2.1 不同類型聲源的聲場分離
            5.2.2.2 相同類型聲源的聲場分離
            5.2.2.3 參數(shù)分析
    5.3 實驗研究
        5.3.1 不同類型聲源的聲場分離
        5.3.2 相同類型聲源的聲場分離
    5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況



本文編號：3816868