基于單元輻射疊加法的結構聲源聲場重建方法*

時勝國 高塬 張昊陽? 楊博全

1) (哈爾濱工程大學, 水聲技術重點實驗室, 哈爾濱 150001)

2) (哈爾濱工程大學, 海洋信息獲取與安全工業和信息化部重點實驗室, 哈爾濱 150001)

3) (哈爾濱工程大學水聲工程學院, 哈爾濱 150001)

為了提高分布式結構聲源的聲場重建精度, 本文提出了基于單元輻射疊加法的結構聲源聲場重建方法.該方法首先利用聲場疊加原理和結構振聲傳遞特性, 建立了結構聲源表面振動與輻射聲場之間的振聲傳遞關系解析表達式, 得到便于快速計算的振聲傳遞矩陣, 能夠解決連續分布、相干結構噪聲源的聲傳播模型精細化表征問題.然后利用振聲傳遞矩陣作為傳遞算子進行聲場重建, 并與迭代加權算法相結合.通過將基于單元輻射疊加法的聲場預報結果與解析法預報結果進行比較, 驗證了單元輻射疊加法具有較高的準確性.并將基于單元輻射疊加法的聲場重建方法與傳統等效源法近場聲全息和迭代加權等效源法相比較, 通過仿真分析與矩形板聲場重建實驗證明了基于單元輻射疊加法的聲場重建方法能夠改善結構聲源的聲場重建精度并增大近場聲全息的有效測試距離范圍.

1 引 言

近場聲全息是一種常用的基于陣列測量的聲場重建技術, 由于其利用了包含聲源細節信息的倏逝波成分, 可獲得不受波長限制的高分辨率[1].但聲源的倏逝波成分隨距離的增大急劇衰減, 因此利用近場聲全息方法重建聲場……