，因此和传统声全息样，全息重建分辨率受到波长限制，不适用于高分辨率场合。针对早期声全息技术受波长限制这根本性缺陷，年和等人提出种新成像技术即近场声全息技术，成为全息成像理论推广和突破。近场声全息技术采用近场测量，通常全息面到源面距离只是波长几分之，是在紧靠被测声源物体表面测量面上记录全息数据，然后通过空间声场变换技术重构三维空间声压场振速场声强矢量场，并能预报远场指向性。由于是近场测量，所以在测量系统动态范围选取适当情况下，除记录了声源辐射传播波成分外，还可充分记录声场随传播距离按指数规律迅速衰减高波数成分，由于它含有振动体细节信息，所以理论上可获得不受波长限制高分辨率图像，因此重建分辨率可以很高。近场声全息技术重建分辨率只与测量距离和系统动态范围之比有关。同时，近场声全息技术测量覆盖了从源出来个大立体角，因此能够不失信息检测辐射声功率以后，即可确定声辐射效率，由此识别出各噪声源。该方法虽然在使用上并不复杂，但遇到了同分部运转法样困难，即若不单独启动，辐射声哈尔滨工程大学硕士学位论文效率计算也将出现错误结果。相关分析方法通过测量系统中振动源信号和声场中声信号，计算两者相关函数，以判断两者相关性强弱，并粗略地认为同声场相关性最强就是对声场贡献最大主要噪声源。相关分析方法虽然应用方便，但当各源间存在较强相关性时，结果准确性就随着这种相关性增加而降低，这是该方法最大局限性。谱分析方法是直接将声源谱和声场谱进行比较，在频带或频率上谱相同将使两者相联系，进而判断出这频带噪声来源。该方法快速简便，却比较粗糙，特别是在多源系统中常常由于些共有谱线而无法找到谱线来源。频域上相干分析方法是利用频域上相干函数，进行声源和声场之间相干分析，以判断两者之间相干性强弱。该方法同时域相关分析相似，但相干函数作为频率函数，以谱形式给出相干信息却要比相关函数多。当然，在各源问存在较强相关性时，该方法使用同样受限。偏相干分析方法是对相干分析方法种改进，它在多个输入源之间存在较强相关性时，能定程度上扣除各个输入源之间相关性影响，具有较强排除源之间相互耦合作用，但偏相干函数计算相对繁杂。针对传统噪声源识别方法不足，国内外相继又提出了些新水下结构主要噪声源识别方法，主要包括基于多输入输出模型噪声源分析方法自适应噪声抵消法声全息成像技术以及功率流分析方法等。基于多输入输出模型噪声源分析方法。立足于线性系统假设，通过系统辨识研究输出分解以解决噪声源识别或源贡献比计算问题。该方法理论基础坚实便于定量分析，但计算繁琐误差较大。针对多输入，输出模型方法因输入模型中计入噪声源数目不足所带来较大误差，提出了种基于自适应噪声抵消分析多源噪声场各主要成分分析方法”。在进步研究后认为噪声源识别及贡献比计算自适应噪声抵消分析方法运算量小结果直观准确度较高其可能误差主要来自于实测多源噪声和各源噪声干扰。因而般需要在分析多源噪声场成分之前先对各参考输入进行相关性检验。世纪年代中，和等人”提出了种共形正交面下近场声全息技术以来，国内外学者就声全息成像技术用于噪声源识别开展了大量研究”。声全息成像技术充分利用了声强度和相位信息，抗干扰性较强，并可以实现远距离噪声源识别定位以及得到声场动态传播特性。另外，声哈尔滨工程大学硕士学位论文强测量技术作为种重要方法已经广泛地应用于机械声源及传输途径鉴别。结构中振动功率流空间矢量也可以作为识别振动噪声源有效工具，能够用来确定振动源强度并判断主要振动噪声传播路径”，功率流理论还具有对频散现象不敏感易于从物理上进行解释和灵活分析不同传播路径对于传递振动重要性次序等优点。在这些方法中，基于声全息思想噪声源识别方法由于具有高空间分辨率，并且能重建三维声场，具有广泛应用前景。声全息技术发展与研究近况声全息技术发展概述声全息技术来源于光全息相关理论，是种利用声波衍射和折射原理从声场个面信息反推研究声源信息逆方法。全息术是著名物理学家在年从事电子显微镜改进工作时发明。由于全息照相术可作为种显示不可见辐射方法，许多学者都进行了全息术应甩研究。上世纪初，受困于振动体声辐射研究中难于建立振动体辐射声场耦合模型，物理学家们借鉴光全息理论，开始了有关声成像技术研究。但实际上早在年，绘制了第张全息图声学等效图，标志声全息技术诞生。上世纪年代中期出现了基于光全息理论传统声全息技术，理论基本形成于年代到年代，并得到了定应用。这种方法全息图获取方法及重建方法与光全息类似，即首先借助于光学照相或数字记录设备记录物体辐射或衍射声压和相干参考波干涉图全息图，然后用个适当光源照射全息图或通过计算变换得到反映声压分布三维像。传统声全息能用于结构振动研究和噪声源定位，但是由于全息图必须在离源几个波长以外即在菲涅尔区记录，因而丢失了声场中高波数成分，重建分辨率受波长限制。同时，全息图只能正对从源出来个小立体角，因此当声源辐射场具有方向性时，可能丢失声源重要信息。除此之外，通过声压记录全息图只能用以重建声压场，而不能得到振速声强等其它物理量。由于传统声全息技术是基于光全息理论，所以应用在声学上表现出了很大局限性。哈尔滨工程大学硕七学位论文上世纪年代末，出种新声全息场重构方法，称为远场声全息。远场声全息是通过包围源全息测量面做声压全息测量，然后利用源表面和全息面之间空间场变换关系，由全息面上复声压重建源面声场，并可由此预报辐射源外任点声压振速及声强。它完全摆脱了采用声光全息复杂测量设备。由于观察点离声源很远，声源表面场和观察点声压之间关系可以大大简化，因而具有计算简单特点。另外，这种方法计算近场声强直接反映了辐射到远场贡献，因此有助于识别对远场辐射有贡献源。但是，这种方法是通过测量离声源很远声压场来重建源表面声压及振速场，要求全息面到源面距离大于声源尺寸，通常在几个波长范围，其所记录数据只包含了声源辐射声波低波数成分，却丢失了高波数成分，即衰减波成分，因此和传统声全息样，全息重建分辨率受到波长限制，不适用于高分辨率场合。针对早期声全息技术受波长限制这根本性缺陷，年和等人提出种新成像技术即近场声全息技术，成为全息成像理论推广和突破。近场声全息技术采用近场测量，通常全息面到源面距离只是波长几分之，是在紧靠被测声源物体表面测量面上记录全息数据，然后通过空间声场变换技术重构三维空间声压场振速场声强矢量场，并能预报远场指向性。由于是近场测量，所以在测量系统动态范围选取适当情况下，除记录了声源辐射传播波成分外，还可充分记录声场随传播距离按指数规律迅速衰减高波数成分，由于它含有振动体细节信息，所以理论上可获得不受波长限制高分辨率图像，因此重建分辨率可以很高。近场声全息技术重建分辨率只与测量距离和系统动态范围之比有关。同时，近场声全息技术测量覆盖了从源出来个大立体角，因此能够不失信息检测全息方法，对接收到测量信号利用时域点源假设多普勒效应消除原理球面波传播原理，进行全息数据构造，在获得了全息面全息函数后，利用近场声全息重建原理对运动源面声场进行重建分析。与基于远场声全息运动声源识别方法相比，该方法首先采用了时域多普勒效应消除方法，有效解决了前方法中需要预先己知声源真实频率才能完全消除多普勒效应影响，同时声场重建过程采用了近场声全息重建原理，因此具有更高识别精度和计算效率。根据基础理论建立了相应测量方法与模型。仿真分析了基于近场声全息运动声源识别方法中测量参数改变对重建结果影响，为保证声源重建位置准确性，测量面边长应大于倍波长，阵元间距应小于波长五分之，全息测量距离是很重要参数，应当保证。小于波长五分之，在实际测量中须优先考虑优化该参数。由源面声场重建结果可以看出基于近场声全息运动声源识别方法具有更高重建精度，能够比较准确地完成多个声源定位。通过数值计算与仿真，从理论方面证实了基于声全息技术运动声源识哈尔滨工程大学硕士学位论文别方法在满足定测量条件下可以对运动声源进行比较准确分析，证实了该方法有效性和先进性。哈尔滨工程大学硕士学位论文参考文献杨德森水下航行器噪声分析及主要噪声源识别哈尔滨哈尔滨工程大学。张宝成，徐雪仙舰艇水下噪声源贡献分析舰船力学情报页蒋国建，任克明，马杰等噪声抵消法估计和抑制声呐部位主要自噪声声学学报，页何祚镛声学逆问题声全息变换技术及源特性判别物理学进展，页，李天匀，刘理，刘士光结构噪声源识别能量流分析方法机械工程学报，页张德俊，朱念秋，程建政等振动体及其辐射场近场声全息实验研究声学学报，页何元安，何祚镛，姜军。基于声强测量近场声全息及其在水下声源声辐射分析中应用声学学报，页于飞，陈剑，陈心昭双全息面分离声场技术及其在声全息中应用，声学学报，页于飞，陈心昭，陈剑单全息面分离声场技术及其在声全息中应用，机械工程学报，何元安，何祚镛基于平面声全息全空间场变换原理与算法，页何元安，何祚镛，商德江基于平面声全息全空间场变换水下大Ⅲ蚴嘲Ⅲ嘲嘲Ⅲ吲州呈三哈尔滨工程大学硕士学位论文面积平面发射声基阵近场声全息实验，页暴雪梅，何祚镛目标散射场全息重建方法研究声学学报，页毕传兴，陈剑，周广林分布源边界点法在声场全息重建和预测中应用机械工程学报，页陈晓东近场平面声全息测量和重构误差研究博士学位论文合肥工业大学，张德俊近场声全息对振动体及其辐射场成像物理学进展，页罗禹贡，郑四发，杨殿阁基于倏逝波衰减特性空间频域滤波器研究声学技术，页，辐射声功率以后，即可确定声辐射效率，由此识别出各噪声源。该方法虽然在使用上并不复杂，但遇到了同分部运转法样困难，即若不单独启动，辐射声哈尔滨工程大学硕士学位论文效率计算也将出现错误结果。相关分析方法通过测量系统中振动源信号和声场中声信号，计算两者相关函数，以判断两者相关性强弱，并粗略地认为同声场相关性最强就是对声场贡献最大主要噪声源。相关分析方法虽然应用方便，但当各源间存在较强相关性时，结果准确性就随着这种相关性增加而降低，这是该方法最大局限性。谱分析方法是直接将声源谱和声场谱进行比较，在频带或频率上谱相同将使两者相联系，进而判断出这频带噪声来源。该方法快速简便，却比较粗糙，特别是在多源系统中常常由于些共有谱线而无法找到谱线来源。频域上相干分析方法是利用频域上相干函数，进行声源和声场之间相干分析，以判断两者之间相干性强弱。该方法同时域相关分析相似，但相干函数作为频率函数哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要为能够更有效地控制和降低水下结构辐射噪声，对噪声源判断和识别则成为首要任务。针对传统源识别方法很难对伴随水下结构运动而产生噪声运动声源进行准确分析，为此国内外展开了运动声源识别方法研究。本文对基于声全息技术运动声源识别方法进行了研究。该方法是通过对测量信号进行多普勒效应消除后，运用合适重建公式，对所需目标点声场信息进行重建。分别对基于近场声全息和基于远场声全息运动声源识别方法进行了理论建模和数值仿真，通过仿真，分析了各种测量参数变化对重建结果影响，并将两种方法进行了简单对比分析。通过对重建结果分析可