从阵元域到模态域阵列信号处理

作     者：鄢社锋 侯朝焕 马晓川 

作者机构：中国科学院声学研究所北京100190 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2011年第36卷第5期

页      面：461-468页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 1002[医学-临床医学] 07[理学] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11074270) 

主　　题：阵列信号处理 模态 元域 宽带波束形成器 信号处理技术 域处理 实例验证 谐波分解 

摘      要：阐述了模态域阵列信号处理技术。以球面阵为例,从阵元域信号处理基础出发,推导了对应的模态域阵列信号处理表达式,其中重点推导了模态域波束形成器与时域宽带波束形成器设计及其实现方法,设计实例验证了方法的有效性。结果表明模态域处理与经典的阵元域处理具有相似的形式,因此可以将比较成熟的阵元域算法推广到模态域。相比于阵元域处理,模态域处理对声场传播与信号处理的结合更紧密,模态域波束形成具有能将波束导向与波束图综合解耦处理,以及减少信号处理通道数等优点。但模态域阵列信号处理技术适用范围也有限,仅适用于能够将声场进行谐波分解的阵形,如球面阵和圆柱阵等。