基于傳聲器陣列的勻加速運(yùn)動(dòng)聲源識(shí)別與聲場(chǎng)可視化研究.pdf

1、運(yùn)動(dòng)聲源的聲輻射和聲源定位問(wèn)題一直以來(lái)都是各國(guó)專(zhuān)家學(xué)者研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，了解運(yùn)動(dòng)聲源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)聲場(chǎng)的影響是求解運(yùn)動(dòng)聲源聲場(chǎng)的前提;此外，基于傳聲器陣列和波束形成技術(shù)的聲源聲場(chǎng)可視化技術(shù)可以使聲源的位置和強(qiáng)度信息更加清晰明了;傳聲器的陣列形式對(duì)陣列的主要性能——指向性有較大的影響，因此對(duì)陣列形式進(jìn)行優(yōu)化討論，得到性能理想的陣列對(duì)聲源定位具有指導(dǎo)意義;利用優(yōu)化陣列設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)聲源定位可視化系統(tǒng)是本文的最終目的。針對(duì)以上問(wèn)題本文主要進(jìn)行了以下幾方

2、面的研究。
　　(1)利用運(yùn)動(dòng)聲源聲輻射基本理論建立了勻加速運(yùn)動(dòng)聲源聲輻射基本模型;討論了聲源勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的聲場(chǎng)計(jì)算方法，通過(guò)分析定義了勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)聲場(chǎng)的主要影響因子——“聲矢量”，并進(jìn)行了數(shù)值解析，得到了勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的聲場(chǎng)模型計(jì)算方法。
　　(2)探討了波束形成算法中的常規(guī)波束形成技術(shù)(CBF)、MVDR算法和MUSIC算法的聲源定位機(jī)理，并對(duì)各種算法進(jìn)行了仿真分析，比較不同算法的優(yōu)劣性和適應(yīng)性。
　　(3)利用波束

3、形成原理對(duì)規(guī)則陣列和不規(guī)則陣列的性能進(jìn)行分析，比較了在陣元數(shù)目和陣列孔徑固定的時(shí)候不同陣列形式的指向性?xún)?yōu)劣，并對(duì)陣列進(jìn)行優(yōu)化，最后選擇確定了最優(yōu)陣列形式。
　　(4)基于篩選出的最優(yōu)化陣列形式設(shè)計(jì)聲成像系統(tǒng)。從硬件和軟件兩方面設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)聲場(chǎng)可視化和聲像圖的實(shí)時(shí)、離線(xiàn)顯示和分析。硬件方面對(duì)傳聲器陣列，電源模塊，采集模塊等進(jìn)行設(shè)計(jì);軟件方面利用LabVIEW對(duì)波束形成算法進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)聲像圖生成。
　　(5)在半消聲室對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行