基于声压贡献的球面阵波束形成声源识别滤波求和算法

作     者：褚志刚 陈涛 赵书艺 肖新标 CHU Zhigang;CHEN Tao;ZHAO Shuyi;XIAO Xinbiao

作者机构：重庆大学机械传动国家重点实验室 重庆大学汽车工程学院 西南交通大学牵引动力国家重点实验室 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2018年第54卷第4期

页      面：238-244页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(11774040,11404368) 中央高校基础研究基金(106112017CDJQJ338810,CDJX22016003) 重庆市重大应用及发展计划(cstc2015yykfc60003)资助项目 

主　　题：球阵列 波束形成 声源识别 声压贡献 

摘      要：运用实心球传声器阵列波束形成技术识别声源时,滤波求和算法提高了传统声压球谐函数角度分解算法的旁瓣抑制性能,但其采用声源强度作为输出,无法直接反映声源对目标接收者的声学贡献,且输出结果是否准确依赖于聚焦距离是否等于源到阵列中心的真实距离。针对此问题,以最小化最大旁瓣为目标,以声压贡献输出的主瓣峰值无畸变为约束条件,构建二阶锥规划优化模型,采用CVX凸优化求解器进行求解获取滤波参数,最终建立以声压贡献为输出的球面阵波束形成声源识别滤波求和算法。仿真及试验结果均表明,该算法实现了声源对目标接收者的声压贡献量化,且量化准确度几乎不受聚焦距离的影响,同时具有优秀的旁瓣抑制性能和良好的空间分辨率。