基于匹配场原理的矢量阵三维声源定位研究

doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.08.006

兵工学报 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (8): 927-933.doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2012.08.006

基于匹配场原理的矢量阵三维声源定位研究

王学志^1，2，涂英¹，吴克桐¹，吴金荣¹，蔡惠智¹

（1.中国科学院声学研究所，北京 100080； 2.中国科学院研究生院，北京 100080）

收稿日期:2011-05-19 修回日期:2011-05-19 上线日期:2014-03-04
作者简介:王学志（1985—），男，博士研究生
基金资助:
国家自然科学基金项目（10874201、10911120041）

Vector Array for 3D Source Location Based on Matched Field Principle

WANG Xue-zhi^{1, 2}, TU Ying¹, WU Ke-tong¹, WU Jin-rong¹, CAI Hui-zhi¹

(1.Institute of Acoustics, Chinese Academy of Science, Beijing 100080, China;2.Graduate School, Chinese Academy of Science, Beijing 100080, China)

Received:2011-05-19 Revised:2011-05-19 Online:2014-03-04

摘要/Abstract

摘要： 将匹配场原理应用到矢量水平阵、矢量垂直阵上通过对声源穷举搜索实现三维定位，研究了声压、振速不同组合的定位性能，并对性能表现进行分析，最后给出了垂直阵、水平阵下性能相对好的组合方法。在垂直阵下，需要应用声压、余弦方向水平振速、正弦方向水平振速组合或者垂直振速、余弦方向水平振速、正弦方向水平振速组合；在水平阵下，需要应用垂直振速、余弦方向水平振速、正弦方向水平振速组合。将匹配场原理应用到矢量水平阵、矢量垂直阵上通过对声源穷举搜索实现三维定位，研究了声压、振速不同组合的定位性能，并对性能表现进行分析，最后给出了垂直阵、水平阵下性能相对好的组合方法。在垂直阵下，需要应用声压、余弦方向水平振速、正弦方向水平振速组合或者垂直振速、余弦方向水平振速、正弦方向水平振速组合；在水平阵下，需要应用垂直振速、余弦方向水平振速、正弦方向水平振速组合。

关键词: 声学, 矢量阵, 匹配场, Bartlett处理器, 三维定位

Abstract: The matched field processing approach was applied to horizontal and vertical vector arrays for 3D source location by using exhaustive search. The influence of pressure and particle velocity on the location performence was discussed and analyzed. The parameters leading to better performance were given for horizontal and vertical arrays respectively. For vertical array, the combination of acoustic pressure, cosinusoidal horizontal velocity and sinusoidal horizontal velocity or vertical velocity, sinusoidal horizontal velocity and cosinusiodal horizontal velocity was needed for 3D location, while for horizontal array, the combination of vertical velocity, cosinusoidal horizontal velocity and sinusoidal horizontal velocity is needed.

Key words: acoustics, vector array, matched field, Bartlett processor, 3D location

中图分类号:

TB56

王学志，涂英，吴克桐，吴金荣，蔡惠智. 基于匹配场原理的矢量阵三维声源定位研究[J]. 兵工学报, 2012, 33(8): 927-933.

WANG Xue-zhi, TU Ying, WU Ke-tong, WU Jin-rong, CAI Hui-zhi. Vector Array for 3D Source Location Based on Matched Field Principle[J]. Acta Armamentarii, 2012, 33(8): 927-933.

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