[发明专利]采用移动等效源法重建移动声源的方法

摘要

采用移动等效源法重建移动声源的方法，其特征是测量移动声源辐射声场中含有多普勒效应的声压数据；通过移动等效源建立含有多普勒效应的测量声压和声源静态情况下的振速和辐射声压的传递关系；根据该传递关系去除多普勒效应的影响，实现移动声源定位识别及声场重建。本发明所适用的移动声源可以是任意形状，包括包括平面、柱面或球面；本发明是在基于等效源的近场声全息重建算法的基础上发展而来，计算稳定性好，计算精度高、实施简单。

主权项

1、一种采用移动等效源法重建移动声源的方法，其特征是按如下步骤进行：a、在移动声源辐射声场中，位于声源近场有测量面H；在测量面H上呈网格式分布有测量点，相邻两测量点之间的距离小于移动声源辐射声波的半个波长；测量所述测量面H上各测量点处的声压幅值和相位信息获得测量面H上含有多普勒效应的声压；b、在移动声源内部设定虚源面S^*，并在虚源面S^*上分布有移动等效源，移动等效源的个数不大于对应测量面上的测量点数；所述移动等效源为移动单极子声源，其频域辐射声压表达式为：g(r,roj)=exp[ikRMcosθ+1-M2sin2θ1-M2]4πR1-M2sin2θ]]>其中r为测量点的坐标、r_oj为第j个等效源的坐标、k为波数、M＝v/c是马赫数、v为声源的移动速度、c为声速、R为从移动等效源指向测量点的矢量、R为R的长度，即从移动等效源位置到测量点的距离、θ为R与移动声源移动方向之间的夹角；c、建立移动等效源与所述测量面H上声压之间的传递关系P_h＝G_hQ    其中P_h为移动声源在测量面H上所辐射的声压、Q为虚源面S^*上移动等效源权重矢量、G_h为虚源而S^*上等效源与测量面H上声压之间的传递矩阵，所述传递矩阵中的元素对应步骤b中的移动等效源产生的声压；d、建立移动等效源与移动声源表面S上声压与法向振速之间的传递关系P_s＝G_spQVs=1iρckGsvQ]]>其中P_s为移动声源表面S上的声压、V_s为移动声源表面S上的法向振速、ρ为声传播介质密度、G_sp为虚源面S^*上移动等效源与移动声源表面S上声压之间的传递矩阵，对应稳态辐射声场中的单极子声源产生的声压、G_sv为虚源面S^*上移动等效源与移动声源表面S上质点振速之间的传递矩阵，对应稳态辐射声场中的单极子声源产生的质点振速；e、重建声源表面S上的声压与法向振速根据步骤c和d所建立的传递关系，联合求解获得声源表面S上的声压和法向振速：Ps=GspGh+Ph]]>Vs=1iρckGh+Ph.]]>