[发明专利]适用于圆柱形障板条件下矢量圆阵声压振速联合测向方法

权利要求书

1.一种适用于圆柱形障板条件下矢量圆阵声压振速联合测向方法，其特征是：

阵列模型为圆柱体中部表面安装一均匀矢量圆阵，圆柱体半径为R、长度为l₀，矢量圆阵阵元数为M，矢量圆阵到圆柱表面的距离为d；

(1)获取声压阵元域信号与振速阵元域信号；

(2)根据阵列模型，分别构造声压阵元域信号预处理矩阵T_p和振速阵元域信号预处理矩阵T_v；

(3)利用预处理矩阵对声压阵元域信号与振速阵元域信号进行预处理，分别生成声压相位模态域信号与振速相位模态域信号；

(4)利用声压相位模态域信号和振速相位模态域信号生成互协方差矩阵R_epv；

(5)利用互协方差矩阵R_epv进行方位估计，输出估计结果。

2.根据权利要求1所述的适用于圆柱形障板条件下矢量圆阵声压振速联合测向方法，其特征是所述获取声压阵元域信号与振速阵元域信号的方法为：

将每个阵元的振速传感器的输出分别投影到该处的径向和切向上，由下式求得径向振速和切向振速

vr_l＝vx_lcosφ_l+vy_lsinφ_l  l＝0，1，·，M-1

其中，vs_l、vy_l为l号阵元水平振速的原始信号，φ_l、l＝0，1，·，M-1、为l号阵元矢量传感器的x、y正轴与该处切向、径向方向的夹角，由安装条件确定；获得的声压阵元域信号和矢量阵元域信号为：

3.根据权利要求2所述的适用于圆柱形障板条件下矢量圆阵声压振速联合测向方法，其特征是所述构造声压阵元域信号预处理矩阵T_p的方法为：

Tp=1MJp-1FH=1Mdiagb-Kb-K+1·bK-1w-Kw-k+1·wkH]]>

当圆柱障板为绝对硬障板时，b_m＝j^m[J_m(kr)-H_m(kr)J′_m(kR)/H′_m(kR)]，当圆柱障板为绝对软障板时，b_m＝j^m[J_m(kr)-H_m(kr)J_m(kR)/H_m(kR)]，k是波数，r＝R+d，J_m(.)是m阶贝塞尔函数，H_m(.)是m阶汉克尔函数，J′_m(.)是m阶贝塞尔函数的一阶微分，H′_m(.)是m阶汉克尔函数的一阶微分，M表示阵元数，K表示模态阶数；

所述振速阵元域信号预处理矩阵T_v的方法为：

Tv=1MJv-1FH=1Mdiagb-K′b-K+1′·bK′-1w-Kw-k+1·wkH]]>

当圆柱障板为绝对硬障板时，b′_m＝(-j)kj^m[J′_m(kr)-H′_m(kr)J′_m(KR)/H′_m(kR)]/ρω，当圆柱障板为绝对软障板时，b′_m＝(-j)kj^m[J′_m(kr)-H′_m(kr)J_m(kR)/H_m(kR)]/ρω，ρ表示介质密度，ω表信号角频率。