基于時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)的分布陣聲匯聚技術(shù)研究.pdf

1、為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離聲匯聚，通常采用低頻大功率聲源組陣的方式來實(shí)現(xiàn)聲能的匯聚。而單個(gè)低頻大功率聲源其自身體積龐大，支持系統(tǒng)復(fù)雜，在布陣時(shí)往往會(huì)受到環(huán)境限制而沒辦法展開，在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中聲場環(huán)境復(fù)雜，存在大量散射體以及大氣介質(zhì)不均性的限制，其匯聚效果往往不夠理想。針對這些問題，本文提出了通過分布式布陣結(jié)合時(shí)間反轉(zhuǎn)方法來解決這些困難。時(shí)間反轉(zhuǎn)方法可以補(bǔ)償介質(zhì)不均勻以及陣元布陣不規(guī)則帶來的相位偏移，是一種較為理想的聲匯聚手段。本文針對散射環(huán)境中影響分布陣

2、時(shí)反匯聚的相關(guān)因素進(jìn)行了分析和討論，并針對這些影響因素提出了一種布陣優(yōu)化的方法，最后在針對時(shí)反匯聚的相關(guān)影響因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和討論。本文的主要內(nèi)容有：
　　1）討論了散射環(huán)境中，時(shí)反匯聚點(diǎn)信號(hào)的信噪比隨時(shí)間反轉(zhuǎn)窗長度的變化情況。散射信號(hào)中存在大量能量以及聲場信息，時(shí)間反轉(zhuǎn)窗的大小反應(yīng)著陣元對散射能量的獲取，記錄的散射信號(hào)越長，其匯聚效果越好，但是受到散射聲自身衰減因素的影響，隨著時(shí)間窗函數(shù)的增大其信噪比趨近與一個(gè)飽和值。

3、　　2）論文分析了在時(shí)間窗函數(shù)一定的情況下，時(shí)反陣的陣元數(shù)目以及各陣元在時(shí)反點(diǎn)的貢獻(xiàn)函數(shù)的相關(guān)性對時(shí)反匯聚效果的影響。散射聲場中多陣元時(shí)反匯聚效果主要受陣元數(shù)目的多少和陣元間目標(biāo)處貢獻(xiàn)函數(shù)的相關(guān)性的影響。陣元數(shù)目越多，即空間采樣的點(diǎn)數(shù)越多，對聲場能量和信息的獲取越多，其整個(gè)陣列匯聚的信噪比將隨陣元的增多而增大；在陣元數(shù)目一定時(shí)，陣元間貢獻(xiàn)函數(shù)的相關(guān)性越小，其獲取的獨(dú)立信息越大，最終的信噪比也越高。
　　3）針對各陣元間在目標(biāo)處匯聚