基于傳聲器陣列測(cè)量的波束形成聲源識(shí)別技術(shù)在軍事、工業(yè)、環(huán)境等領(lǐng)域的目標(biāo)探測(cè)、故障診斷和噪聲控制中具有廣闊應(yīng)用前景。本書(shū)以褚志剛教授、楊洋副教授團(tuán)隊(duì)過(guò)去十余年的研究成果為核心，并參考國(guó)內(nèi)外眾多同行學(xué)者的**研究成果系統(tǒng)歸納整理而成。內(nèi)容涵蓋平面和球面?zhèn)髀暺麝嚵�，包括反卷積波束形成、函數(shù)型波束形成和壓縮波束形成三類高性能方法。
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目錄
第1章 緒論 1
1.1 反卷積波束形成研究現(xiàn)狀 2
1.1.1 平面?zhèn)髀暺麝嚵?4
1.1.2 球面?zhèn)髀暺麝嚵?6
1.2 函數(shù)型波束形成研究現(xiàn)狀 6
1.2.1 平面?zhèn)髀暺麝嚵?7
1.2.2 球面?zhèn)髀暺麝嚵?7
1.3 壓縮波束形成研究現(xiàn)狀 7
1.3.1 平面?zhèn)髀暺麝嚵?9
1.3.2 球面?zhèn)髀暺麝嚵?11
1.4 本書(shū)主要內(nèi)容 12
第2章 平面?zhèn)髀暺麝嚵械姆淳矸e波束形成 14
2.1 傳統(tǒng)延遲求和波束形成基本理論 14
2.1.1 輸出量 14
2.1.2 點(diǎn)傳播函數(shù) 15
2.2 反卷積波束形成基本理論 17
2.2.1 第一類反卷積 17
2.2.2 第二類反卷積 20
2.2.3 第三類反卷積 20
2.2.4 第四類反卷積 24
2.3 綜合性能對(duì)比分析 25
2.3.1 數(shù)值模擬 25
2.3.2 驗(yàn)證試驗(yàn) 42
2.4 第三類反卷積波束形成性能增強(qiáng) 47
2.4.1 提高PSF空間轉(zhuǎn)移不變性的二維不規(guī)則聚焦點(diǎn)分布 47
2.4.2 數(shù)值模擬 51
2.4.3 驗(yàn)證試驗(yàn) 53
2.5 第四類反卷積波束形成性能增強(qiáng) 54
2.5.1 基本理論 55
2.5.2 數(shù)值模擬 57
2.5.3 驗(yàn)證試驗(yàn) 57
2.6 本章小結(jié) 58
第3章 球面?zhèn)髀暺麝嚵械姆淳矸e波束形成 60
3.1 球諧函數(shù)波束形成 61
3.1.1 基本理論 61
3.1.2 數(shù)值模擬 70
3.2 第一類和第二類反卷積波束形成 71
3.2.1 基本理論 71
3.2.2 數(shù)值模擬 73
3.3 第三類反卷積波束形成 80
3.3.1 基本理論 80
3.3.2 數(shù)值模擬 82
3.4 第四類反卷積波束形成 88
3.4.1 基本理論 88
3.4.2 數(shù)值模擬 90
3.5 基于試驗(yàn)的綜合性能驗(yàn)證與對(duì)比分析 91
3.5.1 工況 93
3.5.2 工況 99
3.6 本章小結(jié) 101
第4章 球面?zhèn)髀暺麝嚵械暮瘮?shù)型延遲求和波束形成 103
4.1 延遲求和波束形成 103
4.1.1 基本理論 103
4.1.2 數(shù)值模擬 105
4.2 函數(shù)型延遲求和波束形成 108
4.2.1 基本理論 108
4.2.2 數(shù)值模擬 108
4.2.3 驗(yàn)證試驗(yàn) 127
4.3 函數(shù)型延遲求和波束形成性能增強(qiáng) 131
4.3.1 基本理論 131
4.3.2 數(shù)值模擬 133
4.3.3 驗(yàn)證試驗(yàn) 135
4.4 函數(shù)型延遲求和與反卷積的綜合性能對(duì)比分析 136
4.4.1 試驗(yàn)布局 136
4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果 136
4.5 分布聲源識(shí)別的探討 141
4.6 本章小結(jié) 142
第5章 平面?zhèn)髀暺麝嚵械臒o(wú)網(wǎng)格連續(xù)壓縮波束形成 144
5.1 測(cè)量模型 144
5.2 傳統(tǒng)有網(wǎng)格離散壓縮波束形成 146
5.2.1 基本理論 146
5.2.2 基不匹配缺陷 147
5.3 無(wú)網(wǎng)格連續(xù)壓縮波束形成 148
5.3.1 基本理論 148
5.3.2 基不匹配缺陷的規(guī)避 153
5.3.3 典型因素的影響 153
5.4 無(wú)網(wǎng)格連續(xù)壓縮波束形成性能增強(qiáng) 164
5.4.1 計(jì)算效率提高 164
5.4.2 稀疏性增強(qiáng) 168
5.5 基于試驗(yàn)的綜合性能驗(yàn)證與對(duì)比分析 184
5.5.1 聲源不完全相干工況 185
5.5.2 聲源完全相干工況 190
5.6 本章小結(jié) 195
第6章 球面?zhèn)髀暺麝嚵械臒o(wú)網(wǎng)格連續(xù)壓縮波束形成 196
6.1 測(cè)量模型 197
6.2 傳統(tǒng)球面ESPRIT理論 198
6.2.1 輸入形式 199
6.2.2 球諧函數(shù)遞歸關(guān)系 199
6.2.3 新版本實(shí)施步驟 202
6.3 無(wú)網(wǎng)格連續(xù)壓縮波束形成理論 204
6.3.1 去噪聲數(shù)學(xué)模型建立 204
6.3.2 去噪聲數(shù)學(xué)模型求解 206
6.3.3 聲源DOA估計(jì)及強(qiáng)度量化 211
6.4 數(shù)值模擬 212
6.4.1 不同頻率工況 213
6.4.2 不同聲源相干性工況 215
6.4.3 不同數(shù)據(jù)快拍數(shù)目和SNR工況 216
6.5 驗(yàn)證試驗(yàn) 222
6.5.1 半消聲室內(nèi)試驗(yàn) 222
6.5.2 普通房間內(nèi)試驗(yàn) 225
6.6 本章小結(jié) 226
第7章 總結(jié)與展望 227
7.1 工作總結(jié) 227
7.2 展望 228
參考文獻(xiàn) 230
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