基于Fourier变换-源强模拟技术的近场声全息重建方法技术

本发明专利技术提供了基于Fourier变换-源强模拟技术的近场声全息重建方法，在矩形虚源面上布置连续简单源，源强函数为三维自由空间Green函数；将未知的源强密度函数作二重Fourier级数展开，推导出声压表达式；通过快速Fourier变换和逆变换计算，推导出全息面上各测点处的声压表达式，并整理成以Fourier级数展开系数为未知项，声压为常数项的非齐次线性方程组；通过广义逆矩阵求解出系数，回代入重建公式，得到辐射场中任一场点处的声压表达式，实现整个空间声场的重建与预测。本发明专利技术提供的基于Fourier变换-源强模拟技术的近场声全息重建方法，易实现、计算速度快，不受有限孔径的限制，适用于任意形状的声源。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，在矩形虚源面上布置连续简单源，源强函数为三维自由空间Green函数；将未知的源强密度函数作二重Fourier级数展开，推导出声压表达式；通过快速Fourier变换和逆变换计算，推导出全息面上各测点处的声压表达式，并整理成以Fourier级数展开系数为未知项，声压为常数项的非齐次线性方程组；通过广义逆矩阵求解出系数，回代入重建公式，得到辐射场中任一场点处的声压表达式，实现整个空间声场的重建与预测。本专利技术提供的，易实现、计算速度快，不受有限孔径的限制，适用于任意形状的声源。【专利说明】 基于Four ier变换-源强模拟技术的近场声全息重建方法
本专利技术涉及一种,属于声全息
。
技术介绍
近场声全息在上世纪八十年代中期提出，主要用于噪声源的识别、声扬的可视化等方面。其基本原理是在紧靠被测声源物体表面的测量面上记录全息数据，然后通过空间声场变换算法重构三维空间空间声场。而目前的近场声全息重建技术存在的缺陷是实现过程复杂、速度慢，对于某些特殊形状的声源无法实现重建。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种，易于实现、计算速度快，适用于任意形状的声源。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案: ，包括以下步骤: a.在矩形虚源面上布置连续的简单源——单极子，源强函数取为三维自由空间Green函数； b.将未知的源强密度函数作二重Fourier级数展开，推导出具有二维离散Fourier变换形式的声压表达式； c.通过快速Fourier变换(FFT)和快速Fourier逆变换(IFFT)加速计算，推导出全息面上各测点处的声压表达式，并整理成以Fourier级数展开系数作为未知量项，声压为常数项的非齐次线性方程组，声压(即全息数据)由全息测量阵列测量得到； d.通过广义逆矩阵求解出系数，再回代入重建公式，最后得到辐射场中任一场点处的声压表达式，实现整个空间声场的重建与预测。本专利技术一种,易于实现、计算速度快，不受有限孔径的限制，适用于任意形状的声源。【具体实施方式】以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。，包括以下步骤: a.在矩形虚源面上布置连续的简单源——单极子，源强函数取为三维自由空间Green函数； b.将未知的源强密度函数作二重Fourier级数展开，推导出具有二维离散Fourier变换形式的声压表达式； c.通过快速Fourier变换(FFT)和快速Fourier逆变换(IFFT)加速计算，推导出全息面上各测点处的声压表达式，并整理成以Fourier级数展开系数作为未知量项，声压为常数项的非齐次线性方程组，声压(即全息数据)由全息测量阵列测量得到； d.通过广义逆矩阵求解出系数，再回代入重建公式，最后得到辐射场中任一场点处的声压表达式，实现整个空间声场的重建与预测。本专利技术一种,易于实现、计算速度快，不受有限孔径的限制，适用于任意形状的声源。最后应说明的是:以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【权利要求】1.，其特征在于包括以下步骤: a.在矩形虚源面上布置连续的简单源——单极子，源强函数取为三维自由空间Green函数； b.将未知的源强密度函数作二重Fourier级数展开，推导出具有二维离散Fourier变换形式的声压表达式； c.通过快速Fourier变换(FFT)和快速Fourier逆变换(IFFT)加速计算，推导出全息面上各测点处的声压表达式，并整理成以Fourier级数展开系数作为未知量项，声压为常数项的非齐次线性方程组，声压(即全息数据)由全息测量阵列测量得到； d.通过广义逆矩阵求解出系数，再回代入重建公式，最后得到辐射场中任一场点处的声压表达式，实现整个空间声场的重建与预测。【文档编号】G01H17/00GK103759811SQ201310721034【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日 【专利技术者】向宇, 胡金意 申请人:广西科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：向宇，胡金意，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：