基于多球域波叠加法的Patch近场声全息

为解决平面声全息技术中全息数据外推问题,提出了基于多球域波叠加法的Patch近场声全息数据的外推算法.该方法首先将虚源面上分布的未知源强和积分核函数沿周向和子午线方向采用指数形式的Fourier级数进行展开,导出了多虚拟球域外场辐射声压的二维快速Fourier变换(2D-FFT)的表达式,然后根据小全息面上的声压数据求出虚拟源强的展开系数,再利用声压表达式实现全息数据的近场外推.通过与解析解的结果比较表明,本文方法具有较高的计算精度.     

多球形虚拟源强PNAH声场重建精度的影响因素分析

为了进一步提高Patch近场声全息数据外推精度,研究采用多球形虚拟源强的布置方法进行全息数据外推,该外推方法具有实施简单、外推精度高的特点,并通过数值算例验证了该方法的有效性。在利用多球形虚拟源强进行声场重建时,由于多虚拟球的布置方式的不确定性,为了更好地提高重建精度,必须要分析声场重建精度的各种影响因素,通过理论分析和数值仿真,从而获得提高重构精度的规律。     

新型组合近场声全息技术

近场声全息技术是一种有效的声场可视化技术,当场点声压测量数较少时,该技术重建复杂声场存在重建精度不高的问题.针对此问题,本文提出了一种新型组合近场声全息技术,通过统计最优近场声全息实现全息面声压的数据外推,外推后的声压作为声场重建的输入,采用边界元法和压缩感知相结合技术,重建较少场点条件下复杂声场.针对矩形板开展了仿真...     

水中柱面宽带近场声全息技术的实现

基于声强测量的宽带声全息技术(BAHIM)是由近场声全息(NAH)领域脱颖而出的一项新技术,它由全息面上互相垂直的2个切向声强分量计算出全息面上的复声压相位,得到全息面上复声压,再进行NAH处理.针对水中圆柱体的噪声源识别问题,给出了该方法在柱体中运用的基本原理,推导了全息重构公式在有限空间范围上的离散算法,对算法实现和滤波等关键技术进行了研究,并利用所编制的程序进行了仿真验证.该文的研究为BAHIM技术应用于在水中柱体辐射声场的重建噪声源识别和定位提供了方便.     

全息数据外推与插值技术的极限学习机方法

针对近场声全息技术中有限测量孔径问题,提出一种基于极限学习机的全息声压外推与插值方法。该方法将初始全息面上的测量数据作为网络的输入样本进行训练学习,将未知的全息面声场当做目标值进行预测,实现全息数据的外推与插值,并对影响外推与插值结果的参数进行分析。利用外推或插值后的全息数据进行重建,将重建结果进行比较。结果表明:该方法相对于传统方法获得了更高的重建精度,解决了测量孔径有限造成的较大重建误差,在不增加测点情况下提高了重建图像的空间分辨率。同时,该插值技术也可用于非自由声场环境中,仿真结果验证了该方法的稳健性和优越性。     

汽车车外噪声分析预测的声场空间变换方法

以某载货汽车为研究对象,利用近场声全息和声场空间变换方法对其车外噪声进行了分析预测。建立了近场声全息测量系统,开发了声场空间变换分析软件,对被试汽车进行了车外噪声源的测试与分析。对汽车远场噪声特性和车外最大加速噪声进行了分析、预测,通过试验验证了远场噪声预测结果的有效性。并对用声场空间变换方法预测汽车加速行驶车外最大加速噪声产生误差的原因进行了分析。结果表明,在获得近场全息面上噪声测量数据的基础上,利用声场空间变换方法可对远场任意重建面的声场分布特性进行预测,并对形成该平面声场的主要噪声源进行识别,还可以对汽车加速行驶时的车外最大加速噪声进行近似预测。     

近场声全息分辨率增强的正交球面波插值方法

为了在不增加测量点数的情况下提高近场声全息图像的空间分辨率,提出一种基于正交球面波插值的近场声全息图像分辨率增强方法.该方法以实际测量点数据为插值条件,通过若干不同阶次的球面波源叠加拟合实际声场,实现全息面插值,从而等效地增加了全息面声压数据,减小了测量间隔,在一定程度上恢复了由于实际测量间隔太大而损失的倏逝波信息,使近场声全息图像空间分辨率得到提高.     

近场声全息线阵传声器“扫描”测量方法及其误差研究

研究了近场平面声全息“扫描”测量实验方法、重构中窗函数、K空间滤波器对全息重构的影响．对单个音响做了三个平行面的全息“扫描”测量,然后用中间面的测量声压来全息重构其它两个面的声压,并与实际测量值进行比较,验证了声全息“扫描”测量的可靠性与全息重构的正确性．     

一种提高声场重构稳定性的射线等效源法

基于传统等效源法的近场声全息中通常使用单极子或偶极子作为等效源进行声场重构计算,但由于这两种等效源只能辐射无指向性或弱指向性声波场,因此容易导致系统矩阵病态,严重影响声场重构结果的稳定性.本文提出了一种可以改善近场声全息中系统矩阵病态性的新思路,即采用可辐射强指向性声场的等效源替换传统等效源以使得系统矩阵呈现主对角占优的良态形式,从而降低其条件数,提高重构稳定性.文中利用偶极子构造了一系列可辐射较强指向性声场的等效源——射线等效源,并采用平面全息面对其进行了重构仿真.计算结果表明:用射线等效源替换传统等效源后不仅可以正确计算平面声全息问题,且降低了系统矩阵条件数,提高了重构精度.     

基于多球域波叠加法的PNAH的虚源配置研究

阐述了基于多球域波叠加法的局部近场声全息声场重建原理,在此理论的基础上,采用重心法用于不规则振动体的多球形虚拟源强配置研究,并根据灰度重心法将多球形虚拟源分为质心球虚拟源强和非质心球虚拟源强两类。并在加入高斯白噪声情况下,运用L-曲线和Tikhonov正则化相结合的方法进行声场重建,通过计算和仿真证明了该方法的有效性。