基于球型传声器阵列的高分辨率低频波束形成算法

球型传声器阵列广泛用于三维空间噪声源定位,其分辨率取决于阵列的尺寸和输入信号的频率,当阵列较小时,不适合对低频噪声源进行定位,此外,为实现实时定位,要求算法的计算过程简单。球谐波束形成算法计算过程简单,但其低频分辨率差,不适合布置在小型阵列上。为使用固定尺寸的小型开口球型阵列对三维空间内的低频噪声源进行定位,并且避免增大计算量,提出一种基于球谐波束形成算法的高分辨率改进算法,该算法首先通过声全息算法对空间声场进行重构,然后将重构声场作为波束形成算法的输入,最后对三维空间进行搜索,实现声源定位。所提算法的声成像图更清晰,分辨率性能指标得到提高,证明重建声场可有效改善球谐波束形成算法的低频分辨率,使其更有利于实际应用。