专利名称：采用振速测量和局部近场声全息法的噪声源识别方法
技术领域：
本发明涉及的是一种噪声类声场重建和可视化方法。
背景技术：
近场声全息是一种重要的声源定位和声场可视化技术，实际测量时该技术通常要求测量孔径为声源面积的数倍大时才能有效减小窗效应和卷绕误差，但对于大尺寸声源进行声场重构时该条件很难满足，为此人们采用局部近场声全息技术解决该声源的声场重构问题。现有局部近场声全息技术包括(1)数据外推方法。Yoshikawa在《美国声学学会》(2001年110卷4期)的文章中对数据外推技术进行了研究，提出时域和波数域的两种数据外推方法，该方法的缺点是需要进行迭代计算，计算过程复杂计算量大；(2) Patch近场声全息技术。Williams在《美国声学学会》(2003年113卷3期)的文章中通过对近场概 念的进一步研究，提出了一种Patch NAH的概念，这种方法允许测量的传感器阵列比声源小，克服了测量孔径的有限大小引起的重建误差，降低了测量时间，但在计算时间方面该技术仍然受到迭代计算的限制，计算过程复杂计算，效率低；(3)统计最优近场声全息技术。Jacobsen在《美国声学学会》(2007年121卷3期)的文章中提出了统计最优近场声全息，该方法将声场表示为平面波和倏逝波的线性迭加，实现声场重建，该技术可以采用法向质点振速作为输入量进行重构，能够获得较高的法向质点振速精度结果，但缺点是受到矩阵计算的影响，计算时间较长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种过程简单、时间短、精度高的采用振速测量和局部近场声全息法的噪声源识别方法。本发明解决技术问题所采用的技术方案是a、测量测量面H上法向质点振速在声源的辐射声场中，距声源d处为测量面H，在测量面上呈网格式分布有测量点，相邻网格点之间的距离小于半个波长；测量所述测量面上各网格点处的法向质点振速幅值和相位信息获得测量面上的法向质点振速，所述被测声场为稳态声场。b、对测量面H上的法向质点振速补零扩展得到测量面H+上法向质点振速
7 rr (Vh(H) (x, v) g i/ M丑+) = | 0 喻 HvE(H+) = D vH(H+),其中D = diag[Dn,…，Dmm]
fl (x,y) e HDii = <
n L0vE(H+) = [vE1,…，vem]tvH(H+) = [vH1,…，VhJt
vH⑶为测量面H上的法向质点振速、vE(H+)为测量面H+上由Vh(H)补零后得到的法向质点振速、vH(H+)为测量面H+上的法向质点振速、D为采样算子、Dii为矩阵D中对角线上的值、M为测量面H+上测量网格的点数、T为矩阵转置、
(X，y, z)为三维笛卡尔坐标,测量面H (z = zH)与(X，y)坐标面平行,测量面的法向为z方向；C、计算测量面H+上的法向质点振速与声源面S上声压和法向质点振速之间的传递矩阵
权利要求
1. 一种采用振速测量和局部近场声全息法的噪声源识别方法，其特征是包括如下步骤 a、测量测量面H上法向质点振速 在声源的辐射声场中，距声源d处为测量面H，在测量面上呈网格式分布有测量点，相邻网格点之间的距离小于半个波长；测量所述测量面上各网格点处的法向质点振速幅值和相位信息获得测量面上的法向质点振速； b、对测量面H上的法向质点振速补零扩展得到测量面H+上法向质点振速
2.根据权利要求I所述的采用振速測量和局部近场声全息法的噪声源识别方法，其特征是所述测量网格点上的法向质点振速幅值和相位的測量是单个或多个质点振速传感器在測量面上扫描采样、采用质点振速传感器阵列在測量面上快照获得的。
3.根据权利要求I或2所述的采用振速測量和局部近场声全息法的噪声源识别方法，其特征是所述测量面为平面、柱面或球面。
全文摘要
本发明提供的是一种采用振速测量和局部近场声全息法的噪声源识别方法。测量位于近场的有限孔径测量面H上的法向质点振速，对其进行补零扩展，计算测量面与声源面之间的传递矩阵，最后求解得到声源面S上的声压和法向质点振速。本发明采用法向质点振速作为输入量进行声场重建，可以获得更高精度的声场信息。本发明采用局部近场声全息法，与传统迭代局部近场声全息法相比，本发明具有计算简单、计算时间短及计算效率高等优点。用于噪声源识别定位和声场重建。
文档编号G01H5/00GK102680071SQ20121015759
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者张揽月, 方尔正, 时洁, 时胜国, 朱中锐, 李思纯, 杨德森, 洪连进, 胡博, 莫士奇 申请人:哈尔滨工程大学