基于Fourier变换-源强模拟技术的近场声全息重建方法

摘要

本发明提供了基于Fourier变换-源强模拟技术的近场声全息重建方法，在矩形虚源面上布置连续简单源，源强函数为三维自由空间Green函数；将未知的源强密度函数作二重Fourier级数展开，推导出声压表达式；通过快速Fourier变换和逆变换计算，推导出全息面上各测点处的声压表达式，并整理成以Fourier级数展开系数为未知项，声压为常数项的非齐次线性方程组；通过广义逆矩阵求解出系数，回代入重建公式，得到辐射场中任一场点处的声压表达式，实现整个空间声场的重建与预测。本发明提供的基于Fourier变换-源强模拟技术的近场声全息重建方法，易实现、计算速度快，不受有限孔径的限制，适用于任意形状的声源。

主权项

基于Fourier变换‑源强模拟技术的近场声全息重建方法，其特征在于包括以下步骤：a.在矩形虚源面上布置连续的简单源——单极子，源强函数取为三维自由空间Green函数；b.将未知的源强密度函数作二重Fourier级数展开，推导出具有二维离散Fourier变换形式的声压表达式；c.通过快速Fourier变换(FFT)和快速Fourier逆变换(IFFT)加速计算，推导出全息面上各测点处的声压表达式，并整理成以Fourier级数展开系数作为未知量项，声压为常数项的非齐次线性方程组，声压（即全息数据）由全息测量阵列测量得到；d.通过广义逆矩阵求解出系数，再回代入重建公式，最后得到辐射场中任一场点处的声压表达式，实现整个空间声场的重建与预测。