球面陣波束形成聲源識別濾波求和算法研究.pdf

1、基于相控傳聲器陣列測量的波束形成聲源識別方法具有簡單快速、中高頻分辨率高等特點。其中，實心球陣列具有旋轉對稱性好、數(shù)值穩(wěn)定性高及衍射作用強等優(yōu)勢，不僅能夠全面記錄聲場信息實現(xiàn)任意三維空間聲場環(huán)境的全方位穩(wěn)健聲學成像，而且可提供近似各向同性的陣列指向性。因此，基于實心球陣列的三維空間聲源識別方法被廣泛應用于汽車、高速列車車廂等艙室環(huán)境內場噪聲源識別領域。
　　本文主要研究了球面陣波束形成濾波求和算法。首先，基于平面波和球面波假設給出

2、了球面聲壓函數(shù)表達式，并推導了基于單極子點聲源假設的聲壓球諧函數(shù)角度分解算法的基本理論。在此基礎上，以最小化最大旁瓣為目標，以輸出聲壓貢獻的主瓣峰值無畸變?yōu)榧s束條件，構建了二階錐規(guī)劃優(yōu)化模型，采用CVX凸優(yōu)化求解器進行求解獲取濾波參數(shù)，建立了以聲壓貢獻為輸出的球面陣波束形成聲源識別濾波求和算法。以36通道實心球陣列為例，采用MATLAB軟件對該算法進行聲源識別性能仿真分析，并通過試驗對該算法進行驗證，結果表明：該算法識別的聲源位置與真實