[发明专利]一种声镊的生成方法及生成系统

权利要求书

1.一种声镊的生成方法，其特征在于，基于换能器模块实现，所述换能器模块包括至少一个换能器阵列，每个所述换能器阵列包括多个阵列排布的换能器阵元，所述声镊的生成方法包括：

确定在时域上依次排列的多个操控声场，以确定操控声场序列；所述多个操控声场中至少包括两个所述操控声场的声场类型不同或声场参数不同；

基于迭代反向传播算法，确定所述操控声场序列中每个所述操控声场对应的换能器阵元的发射相位；

根据与所述操控声场序列中每个所述操控声场对应的换能器阵元的发射相位控制所述换能器阵元工作，依次生成所述操控声场序列中的操控声场，以形成综合声场控制目标微粒；

所述基于迭代反向传播算法，确定所述操控声场序列中每个所述操控声场对应的换能器阵元的发射相位包括：

根据所述操控声场的类型，确定预设控制焦点和所述预设控制焦点的信息向量；

获取所述换能器模块中的换能器阵元的位置信息和所述换能器阵元的声源模型信息，并根据所述预设控制焦点、所述换能器阵元的位置信息和所述换能器阵元的声源模型信息，确定所述预设控制焦点与所述换能器模块中的各个换能器阵元的传播系数；

根据所述预设控制焦点与所述换能器模块中的各个换能器阵元的传播系数，生成传播系数矩阵；

根据所述传播系数矩阵和所述预设控制焦点的信息向量，确定每个所述换能器阵元的发射相位；

所述根据所述预设控制焦点、所述换能器阵元的位置信息和所述换能器阵元的声源模型信息，确定所述预设控制焦点与所述换能器模块中的各个换能器阵元的传播系数包括：

当所述换能器阵元的声源模型信息为活塞式声源模型时，将所述预设控制焦点和所述换能器阵元的位置信息代入第一预设公式，以计算获得所述预设控制焦点与所述换能器阵元的传播系数；

当所述换能器阵元的声源模型信息为点声源模型时，将所述预设控制焦点和所述换能器阵元的位置信息代入第二预设公式，以计算获得所述预设控制焦点与所述换能器阵元的传播系数；

所述第一预设公式包括：其中k为所述换能器阵元的波数，a为所述换能器阵元的活塞半径，J₁为一阶贝塞尔函数，|r_i-r_j|表示由预设控制焦点j到所述换能器阵元i的线性距离，θ_ij为预设控制焦点j和所述换能器阵元i连线的仰角偏转；

所述第二预设公式包括：其中，|r_i-r_j|表示由预设控制焦点j到所述换能器阵元i的线性距离，θ_ij为预设控制焦点j和所述换能器阵元i连线的仰角偏转。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述传播系数矩阵和所述预设控制焦点的信息向量，确定每个所述换能器阵元的发射相位包括：

将所述传播系数矩阵和所述预设控制焦点的信息向量代入第三预设公式中，以计算获得所述换能器阵元的发射相位；

所述第三预设公式包括：其中，表示所述换能器阵元的发射相位，H_ij表示所述传播系数矩阵，n_j表示所述预设控制焦点的信息向量，所述信息向量包括所述预设控制焦点的相位和权重，Im()表示实部，Re()表示虚部。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声场类型至少包括双声阱、涡旋声阱和局部空心声阱，所述声场参数至少包括操控声场的占空比、幅值和频率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取所述目标微粒的运动状态以及所述目标微粒所处环境的环境参数，根据所述运动状态以及所述环境参数调整所述操控声场序列，并返回基于迭代反向传播算法，确定所述操控声场序列中每个所述操控声场对应的换能器阵元的发射相位的步骤。