一种分离静止声源辐射声场与旋转声源辐射声场的方法

摘要

本发明公开了一种分离静止声源辐射声场和旋转声源辐射声场的方法，其特征是在由静止声源和旋转声源共同辐射的混合声场中设置测量面，利用传声器测量获得接收时刻测量面中各测量点处的全息声压；在包络静止声源和旋转声源的声源面内分布静止等效源和旋转等效源，根据静止等效源和旋转等效源的声辐射规律，建立混合等效源强度与全息声压之间的传递关系；已知全息声压根据传递关系获得混合等效源强度，再将静止等效源强度和旋转等效源强度从混合等效源强度中分离开来；最终实现静止声源辐射声场和旋转声源辐射声场和分离。本发明方法可以直接在时域内实现声场分离，适用于任意线性声场：包括稳态声场和非稳态声场。

主权项

一种分离静止声源辐射声场和旋转声源辐射声场的方法，其特征是按如下步骤进行：步骤1、在由静止声源S_s和旋转声源S_r共同辐射的混合声场中设置测量面H，在测量面H上均匀分布M个测量点C_m，将M个传声器一一对应地放置在所述M个测量点处进行测量，获得接收时刻tⁱ各测量点处的全息声压一一对应为将接收时刻tⁱ所有M个测量点处的全息声压Pⁱ表征为：i为正整数，T表示矩阵的转置；步骤2、在包络静止声源S_s和旋转声源S_r的声源面S内分布Ns个静止等效源Es_ns和Nr个旋转等效源Er_nr，且使Nr个旋转等效源的旋转频率与旋转声源S_r的旋转频率保持一致；所述静止等效源的个数Ns与所述旋转等效源的个数Nr之和不小于2、且不大于测量点个数M；所述Ns个静止等效源在发射时刻τ^j的静止等效源强度一一对应为将所有Ns个静止等效源在发射时刻τ^j的静止等效源强度Qs^j表征为：j为正整数；所述Nr个旋转等效源在发射时刻τ^j的旋转等效源强度一一对应为将所有Nr个旋转等效源在发射时刻τ^j的旋转等效源强度Qr^j表征为：${\mathrm{Qr}}^j={\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{qr}}_1^j& {\mathrm{qr}}_2^j& ...& {\mathrm{qr}}_{Nr}^j\end{array}\right]}^T,$由静止等效源强度Qs^j与旋转等效源强度Qr^j组成的混合等效源强度Q^j为：$Q^j={\left[\begin{array}{cccccccc}{\mathrm{qs}}_1^j& {\mathrm{qs}}_2^j& ...& {\mathrm{qs}}_{Ns}^j& {\mathrm{qr}}_1^j& {\mathrm{qr}}_2^j& ...& {\mathrm{qr}}_{Nr}^j\end{array}\right]}^T;$步骤3、根据静止等效源和旋转等效源的声辐射规律，建立发射时刻τ^j的混合等效源强度Q^j与接收时刻tⁱ的全息声压Pⁱ之间的传递关系；步骤4、已知接收时刻tⁱ的全息声压Pⁱ，根据混合等效源强度Q^j与全息声压Pⁱ之间的传递关系获得发射时刻τ^j的混合等效源强度Q^j；步骤5、根据静止等效源强度Qs^j与旋转等效源强度Qr^j互不相干的特性，将静止等效源强度Qs^j和旋转等效源强度Qr^j从步骤4中获得的混合等效源强度Q^j中分离开来；步骤6、利用步骤5中分离出的静止等效源强度Qs^j计算获得静止声源S_s辐射的声场Psⁱ，利用步骤5中分离出的旋转等效源强度Qr^j计算获得旋转声源S_r辐射的声场Prⁱ，实现静止声源S_s辐射声场Psⁱ和旋转声源S_r辐射声场Prⁱ的分离。