[发明专利]一种基于多球域波叠加法的声场重建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多球域波叠加法的声场重建方法。 

背景技术

PNAH技术的提出为解决NAH技术理论上的全息测量要在无限大的孔径上，无限的离散点上进行的问题。而根据声全息的理论可知，全息测量的面积越大，测点的点数愈多，声场重建的效果就会越理想。PNAH技术重建的规律同样也是如此，那么如何对PNAH技术的测量面进行外推？现有技术未有解决。这也是PNAH技术与传统的NAH技术的主要不同。如何通过小全息面上的测量数据或是声源的局部声场的测量数据，通过一定的变换算法，使得全息面扩大，最好能扩到达我们重建或我们关心声源面积的两倍。实现近场的外推，最后通过较大全息面上的复声压数据来完成声源的重建。这些在普通的NAH技术中都是不需要的。PNAH技术的核心和难点就是如何利用小全息孔径上的复声压数据来进行近场的外推来得到较大全息面的复声压数据。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于多球域波叠加法的声场重建方法。 

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案： 

本发明一种基于多球域波叠加法的声场重建方法，包括以下步骤：

（1）将虚源面上分布的连续未知源强和核函数沿周向和子午线方向采用指数形式的Fourier级数进行展开，导出多虚拟球域外场辐射声压的二维快速Fourier变换的表达式；

（2）根据小全息面上的声压数据求出虚拟源强的展开系数；

（3）利用声压表达式实现全息数据的近场外推；

（4）运用近场声全息算法进行空间变换，重建出理想的声场声学量，完成声场的重建。。

本发明所达到的有益效果是： 

本发明不采用改变全息面的形状的方式来提高波叠加法的重建精度，而是通过创新性地改变虚拟源强域的配置方式，在不增加测点数目和降低声场重建精度的前提下，使现有的基于波叠加法的声全息计算方法适用于平面测量和任意形状测量面的目的。

具体实施方式

以下对本发明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发明，并不用于限定本发明。 

本发明一种基于多球域波叠加法的声场重建方法，包括以下步骤： 

（1）将虚源面上分布的连续未知源强和核函数沿周向和子午线方向采用指数形式的Fourier级数进行展开，导出多虚拟球域外场辐射声压的二维快速Fourier变换的表达式；

（2）根据小全息面上的声压数据求出虚拟源强的展开系数；

（3）利用声压表达式实现全息数据的近场外推；

（4）运用近场声全息算法进行空间变换，重建出理想的声场声学量，完成声场的重建。

本发明不采用改变全息面的形状的方式来提高波叠加法的重建精度，而是通过创新性地改变虚拟源强域的配置方式，在不增加测点数目和降低声场重建精度的前提下，使现有的基于波叠加法的声全息计算方法适用于平面测量和任意形状测量面的目的。 

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。