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使用相位共轭阵列进行声源定位的相关参数研究
  • ISSN号:1007-7294
  • 期刊名称:《船舶力学》
  • 时间:0
  • 分类:TB532[理学—物理;理学—声学;一般工业技术]
  • 作者机构:[1]大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024, [2]大连理工大学船舶工程学院,辽宁大连116024
  • 相关基金:Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 10972046)
中文摘要:

基于相位共轭方法采用离散阵列对用于声源定位的相位共轭阵列参数进行了数值计算研究,研究了阵元间距、阵列面积、声源频率和阵列形式等对声场聚焦幅值和空间尺寸大小的影响。数值计算结果表明:采用平面阵列,为突破声波衍射极限,阵元间距应为△≤0.5λ,最优的阵元间距为0.15λ。在近场基于声压梯度测量使用偶极子源的相位共轭阵列,阵列边长满足α≥1.4λ即可,并且随着频率升高,相位共轭声场的幅值增大,得到的相位共轭分辨率降低。对于阵列形式,采用十字交叉阵列可用较少的阵元个数就可以突破衍射极限。如果阵列与声源为共形面,推导出相位共轭声场幅值与声源的辐射声功率成比例,文中还计算并验证了相位共轭声场幅值与辐射立体角的关系。

英文摘要:

The parameters such as element spacing, array area, source frequency, array forms of phase conjugation arrays consisting of discrete elements are studied numerically for sound source localization.The influences of these parameters on the field magnitude and the spatial size of the conjugated field are investigated.The results show that the element spacing should be less than 0.5λ to break the diffraction limit with the planar array only made of dipole transceivers in the near field,the optimal element spacing is 0.15λ and the array side length should be greater than or equal to 1.4λ.With increasing frequency the field magnitude increases and the spatial resolution decreases.Regarding to the number of array elements and the performance the optimal array form is the cross array which leads to subwavelength focusing with fewer elements.If the array and the sound source are the conformal surfaces,the field amplitude is proportional to the sound radiation power.The relationship between the field amplitude and the radiation solid angle are also analyzed.

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期刊信息
  • 《船舶力学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国船舶重工集团公司
  • 主办单位:中国船舶科学研究中心 中国造船工程学会
  • 主编:颜开
  • 地址:江苏省无锡市滨湖区山水东路222号
  • 邮编:214082
  • 邮箱:huanggr@cssrc.com.cn
  • 电话:0510-85555510
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-7294
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1468/U
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2000年获本系统科技进步一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:4916