基于時間反轉技術的分布陣聲匯聚技術研究.pdf

1、為實現遠距離聲匯聚，通常采用低頻大功率聲源組陣的方式來實現聲能的匯聚。而單個低頻大功率聲源其自身體積龐大，支持系統(tǒng)復雜，在布陣時往往會受到環(huán)境限制而沒辦法展開，在現實環(huán)境中聲場環(huán)境復雜，存在大量散射體以及大氣介質不均性的限制，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合時間反轉方法來解決這些困難。時間反轉方法可以補償介質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、時反匯聚的相關因素進行了分析和討論，并針對這些影響因素提出了一種布陣優(yōu)化的方法，最后在針對時反匯聚的相關影響因素進行了實驗驗證和討論。本文的主要內容有：
　　1）討論了散射環(huán)境中，時反匯聚點信號的信噪比隨時間反轉窗長度的變化情況。散射信號中存在大量能量以及聲場信息，時間反轉窗的大小反應著陣元對散射能量的獲取，記錄的散射信號越長，其匯聚效果越好，但是受到散射聲自身衰減因素的影響，隨著時間窗函數的增大其信噪比趨近與一個飽和值。

3、　　2）論文分析了在時間窗函數一定的情況下，時反陣的陣元數目以及各陣元在時反點的貢獻函數的相關性對時反匯聚效果的影響。散射聲場中多陣元時反匯聚效果主要受陣元數目的多少和陣元間目標處貢獻函數的相關性的影響。陣元數目越多，即空間采樣的點數越多，對聲場能量和信息的獲取越多，其整個陣列匯聚的信噪比將隨陣元的增多而增大；在陣元數目一定時，陣元間貢獻函數的相關性越小，其獲取的獨立信息越大，最終的信噪比也越高。
　　3）針對各陣元間在目標處匯聚