[发明专利]采用单面声压和振速测量的实时声场分离方法

权利要求书

1.采用单面声压和振速测量的实时声场分离方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤a、在目标声源M_o和干扰声源M_d之间布置一个测量平面S；所述目标声源M_o和干扰声源M_d均可辐射任意线性声场信号；在所述测量平面S上均匀分布M个测量网格点，所述网格点的坐标用(x,y)表示；同步采集测量平面S上各网格点(x,y)处的声压时域信号p(x,y,t)和振速时域信号v(x,y,t)；

步骤b、对测量平面S上的声压时域信号p(x,y,t)按照式(1)进行二维空间傅里叶变换获得声压时域波数谱P(k_x,k_y,t)，对测量平面S上的振速时域信号v(x,y,t)按照式(2)进行二维空间傅里叶变换获得振速时域波数谱V(k_x,k_y,t)

P(kx,ky,t)=∫-∞∞∫-∞∞p(x,y,t)ej(kxx+kyy)dxdy---(1)]]>

V(kx,ky,t)=∫-∞∞∫-∞∞v(x,y,t)ej(kxx+kyy)dxdy---(2)]]>

在式(1)和式(2)中，t为时间；j表示虚数单位；k_x、k_y分别为x、y方向的波数分量；

步骤c、构建声压时域波数谱P(k_x,k_y,t)、振速时域波数谱V(k_x,k_y,t)、已知的时域脉冲响应函数h(k_x,k_y,t)和目标声源M_o单独在测量平面S上所辐射的声压时域波数谱P_o(k_x,k_y,t)之间的关系如式(3)所示

P_o(k_x,k_y,t)＝0.5[P(k_x,k_y,t)+V(k_x,k_y,t)*h(k_x,k_y,t)]  (3)

在式(3)中，“*”表示卷积运算；

将式(3)中的时间t离散为t_n＝(n-1)Δt，其中Δt为采样时间间隔，n＝1,…,N，N为采样点总数；

取n＝1时，分离得到：

Po(kx,ky,t1)=0.5[P(kx,ky,t1)+Σi=11V(kx,ky,ti)h(kx,ky,t1-i+1)];]]>

取n＝2时，分离得到：

Po(kx,ky,t2)=0.5[P(kx,ky,t2)+Σi=12V(kx,ky,ti)h(kx,ky,t2-i+1)];]]>

……

取n＝N时，分离得到：

Po(kx,ky,tN)=0.5[P(kx,ky,tN)+Σi=1NV(kx,ky,ti)h(kx,ky,tN-i+1)];]]>

步骤d、对由步骤c所分离出的时域波数谱P_o(k_x,k_y,t_n)按照式(4)进行二维空间傅里叶反变换，最终分离出每个时刻下目标声源M_o单独在测量平面S上所辐射的声压时域信号p_o(x,y,t_n)，

Po(x,y,tn)=1(2π)2∫-∞∞∫-∞∞Po(kx,ky,tn)e-j(kxx+kyy)dkxdky---(4).]]>