1 平面传声器阵列的定网格在网压缩波束形成 ……………………… 001
1. 1 平面传声器阵列测量模型 …………………………………………… 001
1. 2 定网格在网压缩波束形成 …………………………………………… 003
1. 2. 1 数学模型 ………………………………………………………… 003
1. 2. 2 典型求解算法 …………………………………………………… 004
1. 2. 3 典型求解算法性能对比 ………………………………………… 010
1. 3 基不匹配缺陷 ………………………………………………………… 012
1. 4 先验参数估计的影响 ………………………………………………… 015
1. 5 小结 …………………………………………………………………… 016
2 平面传声器阵列的正交匹配追踪定网格离网压缩波束形成 ……… 017
2. 1 基本理论 ……………………………………………………………… 017
2. 1. 1 单快拍场景 ……………………………………………………… 018
2. 1. 2 多快拍场景 ……………………………………………………… 020
2. 2 性能分析 ……………………………………………………………… 021
2. 2. 1 声源识别性能指标定义 ………………………………………… 021
2. 2. 2 声源识别性能分析 ……………………………………………… 022
2. 2. 3 稀疏度估计的影响 ……………………………………………… 028
2. 2. 4 信噪比和快拍数的影响 ………………………………………… 029
2. 2. 5 空间分辨能力 …………………………………………………… 033
2. 3 试验验证 ……………………………………………………………… 035
2. 3. 1 半消声室试验 …………………………………………………… 035
2. 3. 2 室外试验 ………………………………………………………… 038
2. 4 小结 …………………………………………………………………… 040
3 平面传声器阵列的迭代重加权动网格压缩波束形成 ……………… 041
3. 1 基本理论 ……………………………………………………………… 041
3. 2 性能分析 ……………………………………………………………… 044
3. 2. 1 声源识别精度分析 ……………………………………………… 044
3. 2. 2 信噪比和快拍数的影响 ………………………………………… 048
3. 2. 3 空间分辨能力 …………………………………………………… 050
3. 3 试验验证 ……………………………………………………………… 052
3. 4 小结 …………………………………………………………………… 054
4 平面传声器阵列的牛顿正交匹配追踪动网格压缩波束形成 ……… 055
4. 1 基本理论 ……………………………………………………………… 055
4. 2 性能分析 ……………………………………………………………… 061
4. 2. 1 声源识别精度分析 ……………………………………………… 061
4. 2. 2 信噪比和快拍数的影响 ………………………………………… 066
4. 2. 3 空间分辨能力 …………………………………………………… 069
4. 3 试验验证 ……………………………………………………………… 070
4. 4 多频同步牛顿正交匹配追踪压缩波束形成 ………………………… 072
4. 4. 1 基本理论 ………………………………………………………… 073
4. 4. 2 性能分析 ………………………………………………………… 080
4. 4. 3 试验验证 ………………………………………………………… 089
4. 5 小结 …………………………………………………………………… 094
5 平面传声器阵列的无网格压缩波束形成 …………………………… 095
5. 1 基本理论 ……………………………………………………………… 095
5. 1. 1 原子范数最小化及等价半正定规划 …………………………… 097
5. 1. 2 求解算法 ………………………………………………………… 102
5. 1. 3 DOA 估计及强度量化…………………………………………… 110
5. 2 数值模拟 ……………………………………………………………… 112
5. 2. 1 声源识别案例 …………………………………………………… 112
5. 2. 2 性能分析 ………………………………………………………… 115
5. 3 试验验证 ……………………………………………………………… 119
5. 4 阵列形式扩展 ………………………………………………………… 121
5. 4. 1 傅里叶级数表达 ………………………………………………… 122
5. 4. 2 原子范数最小化及等价的半正定规划 ………………………… 125
5. 4. 3 DOA 估计及强度量化…………………………………………… 126
5. 4. 4 数值模拟 ………………………………………………………… 128
5. 4. 5 试验验证 ………………………………………………………… 130
5. 5 小结 …………………………………………………………………… 131
6 球面传声器阵列测量模型 …………………………………………… 132
6. 1 基于平面波假设的远场测量模型 …………………………………… 132
6. 2 基于球面波假设的近场测量模型 …………………………………… 135
6. 3 小结 …………………………………………………………………… 138
7 球面传声器阵列的定网格在网压缩波束形成 ……………………… 139
7. 1 基于远场模型的定网格在网压缩波束形成 ………………………… 139
7. 2 基于近场模型的定网格在网压缩波束形成 ………………………… 150
7. 3 数值模拟 ……………………………………………………………… 151
7. 4 基不匹配问题 ………………………………………………………… 152
7. 5 小结 …………………………………………………………………… 154
8 球面传声器阵列的牛顿正交匹配追踪动网格压缩波束形成 ……… 155
8. 1 基本理论 ……………………………………………………………… 155
8. 1. 1 最大似然估计模型 ……………………………………………… 155
8. 1. 2 最大似然估计模型求解 ………………………………………… 156
8. 2 数值模拟 ……………………………………………………………… 162
8. 2. 1 声源识别案例 …………………………………………………… 162
8. 2. 2 性能分析 ………………………………………………………… 163
8. 3 试验验证 ……………………………………………………………… 166
8. 4 多频率同步拓展 ……………………………………………………… 167
8. 4. 1 基本理论 ………………………………………………………… 167
8. 4. 2 数值模拟 ………………………………………………………… 170
8. 5 小结 …………………………………………………………………… 172
参考文献 …………………………………………………………………… 173