[发明专利]一种传声器阵列的自适应阵型优化设计方法

权利要求书

1.一种传声器阵列的自适应阵型优化设计方法，其特征在于：

S1:基于平面波理论和贝塞尔函数性质，推导环形阵列的响应函数解析表达式，建立环形阵列性能评价函数与阵元数量之间的关系式；

S2: 将每一圈环形传声器阵列归为一类，设置该类阵列的权重因子，并以环形阵列半径和权重因子为该类阵列表征参数；

S3: 将多圈环形传声器阵列进行组合，构建以环形阵列半径、权重因子为自变量的传声器阵列优化评价目标函数；

S4: 根据测量频率范围、阵列孔径、阵元数量、测量视角的约束条件参数，采用多目标优化算法进行优化计算，得到传声器阵列的阵元分布和各圈环形阵列的权重因子值；

S5: 根据实际测量频率、动态范围要求、分辨率要求，在传声器阵列中智能选取权重因子值大的阵元，组成所需的传声器阵列，所述传声器的模型为：

，

其中：为输入的分辨率要求，为环形阵列的分辨率，为测量距离，为阵列孔径，为分析频率对应的声波波长，为每圈环形阵列的权重因子，为每圈环形阵列的阵元数，，N为环形阵列的圈数，为相对于阵列中心的视角，为传声器阵列的响应函数。

2.根据权利要求1所述的一种传声器阵列的自适应阵型优化设计方法，其特征在于：利用平面波理论，单极子点声源位于空间 处声压为：

其中为波数向量,简称波矢量，为位置矢量。

3.根据权利要求2所述的一种传声器阵列的自适应阵型优化设计方法，其特征在于：以阵列中心原点为参考点，环形阵列响应函数为：

其中：为相对于阵列中心的视角，为相对于阵列中心的阵元方位角，为组成环形阵列的传声器数量，阵列孔径为，m为阵元的数量。