基于空間聲場(chǎng)變換的近場(chǎng)聲全息參數(shù)選取及重建誤差研究.pdf

1、近場(chǎng)聲全息(NAH)是上世紀(jì)八十年代發(fā)展起來的一種有效而快捷的聲源重建和聲場(chǎng)可視化技術(shù)。該技術(shù)對(duì)振動(dòng)和噪聲輻射特性研究、噪聲源的識(shí)別與定位等都有重要作用，它有助于對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)、噪聲進(jìn)行有效控制，在工程上具有很高的應(yīng)用價(jià)值?；诳臻g聲場(chǎng)變換(STSF)的算法是NAH技術(shù)中提出最早、發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛的一種算法。本文在簡(jiǎn)要回顧NAH技術(shù)發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，介紹了基于STSF的NAH技術(shù)基本原理，并對(duì)基于STSF的NAH技術(shù)中參數(shù)選取

2、問題進(jìn)行分析研究，進(jìn)一步豐富了NAH技術(shù)的理論體系。本文內(nèi)容概括如下： 第一章回顧NAH技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展歷程，明確其國內(nèi)國外研究現(xiàn)狀，介紹NAH技術(shù)的不同算法，以及現(xiàn)有聲場(chǎng)信息測(cè)量方法、測(cè)量系統(tǒng)。針對(duì)基于STSF的NAH技術(shù)中仍存在的一些問題，確立本文主要研究?jī)?nèi)容。 第二章簡(jiǎn)要介紹基于STSF的NAH技術(shù)基礎(chǔ)理論。首先介紹平面NAH技術(shù)及其離散化問題，接著介紹柱面NAH技術(shù)及其離散問題，最后簡(jiǎn)要介紹了球面NAH技術(shù)。

3、 第三章通過對(duì)平面NAH技術(shù)預(yù)測(cè)及重建過程進(jìn)行分析，驗(yàn)證了在波數(shù)域內(nèi)噪聲分布情況的假設(shè)，給出兩種專門用于平面NAH技術(shù)的信噪比(SNR)估計(jì)方法：能量法SNR估計(jì)和幅值法SNR估計(jì)，使用兩方法皆可較好的估計(jì)出信噪比，其中能量法SNR估計(jì)更精確。 第四章通過對(duì)全息預(yù)測(cè)及重建過程進(jìn)行分析推理，以及對(duì)全息重建誤差的來源進(jìn)行分析，給出一種新的截止波數(shù)選取方法。該方法綜合考慮了重建過程中的幾種因素，與現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)公式相比，可更有效地減小重建

4、誤差。 第五章對(duì)平面NAH技術(shù)參數(shù)選取作詳細(xì)研究，給出全息面大小與采樣間隔、采樣點(diǎn)數(shù)的取值方法，分析三者之間的關(guān)系；總結(jié)驗(yàn)證全息面與聲源距離的取值范圍；與現(xiàn)有方法相比，使用本文方法可得到更高精度重建結(jié)果。 第六章對(duì)柱面NAH技術(shù)參數(shù)選取進(jìn)行專門分析。總結(jié)柱面NAH技術(shù)與平面NAH技術(shù)在參數(shù)選擇方面的不同之處，并對(duì)柱面NAH技術(shù)中全息面大小、采樣間隔、采樣點(diǎn)數(shù)、全息面與聲源距離等的關(guān)系進(jìn)行分析，給出各參數(shù)取值范圍。