參量陣揚(yáng)聲器：從理論到應(yīng)用

目錄
第1章概述1
1.1參量陣中的非線性聲學(xué)歷史及現(xiàn)狀1
1.1.1非線性聲學(xué)歷史1
1.1.2多波束聲場(chǎng)研究3
1.1.3參量陣研究5
1.1.4參量陣揚(yáng)聲器研究8
1.2非線性聲學(xué)基礎(chǔ)13
1.2.1有限振幅波在無(wú)衰減流體中的傳播13
1.2.2熱黏性流體近似16
1.3參量陣?yán)碚摶A(chǔ)18
1.3.1Westervelt模型19
1.3.2KZK方程和Berktay模型25
1.3.3參量陣指向性仿真實(shí)驗(yàn)29
1.4本章小結(jié)31
第2章指向性波束計(jì)算32
2.1KZK模型求解33
2.1.1有限差分法34
2.1.2高斯波束展開(kāi)法35
2.2高斯波束展開(kāi)系數(shù)的計(jì)算41
2.2.1簡(jiǎn)單快速高精度方法43
2.2.2數(shù)值結(jié)果對(duì)比49
2.3三維時(shí)域有限差分算法65
2.3.1非聚焦波束66
2.3.2計(jì)算示例90
2.4本章小結(jié)93
第3章參量陣揚(yáng)聲器預(yù)處理方法95
3.1基于Berktay的預(yù)處理方法研究100
3.1.1使用KZK模型對(duì)基于Berktay的預(yù)處理方法分析100
3.1.2參量陣揚(yáng)聲器低復(fù)雜度單邊帶調(diào)制技術(shù)112
3.2基于Volterra的預(yù)處理方法研究119
3.2.1ODVF模型辨識(shí)120
3.2.2基于ODVF的逆濾波器設(shè)計(jì)130
3.2.3ODVF與VF的聯(lián)系134
3.2.4基于OVDF的參量陣揚(yáng)聲器非線性失真補(bǔ)償148
3.3本章小結(jié)160
第4章參量陣揚(yáng)聲器的測(cè)量161
4.1參量陣揚(yáng)聲器測(cè)量概述161
4.2圓柱超聲濾波器164
4.2.1濾波器的結(jié)構(gòu)和性能164
4.2.2濾波器的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證165
4.3基于聲子晶體的聲濾波器設(shè)計(jì)167
4.3.1理論建模與數(shù)值模擬168
4.3.2實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證172
4.3.3示例研究179
4.4參量陣揚(yáng)聲器中參數(shù)對(duì)偽噪聲影響的實(shí)驗(yàn)研究184
4.4.1原波幅度的影響187
4.4.2聲源陣列半徑的影響188
4.4.3頻率值的影響192
4.4.4觀測(cè)距離的影響193
4.5本章小結(jié)195
第5章參量陣揚(yáng)聲器的FPGA實(shí)現(xiàn)196
5.1基于FPGA的參量陣揚(yáng)聲器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)197
5.2硬件實(shí)現(xiàn)198
5.2.1電源管理198
5.2.2FPGA處理器199
5.2.3AD1939 Codec芯片199
5.2.4功放設(shè)計(jì)及換能器阻抗匹配200
5.3算法實(shí)現(xiàn)203
5.3.1AD1939時(shí)鐘和寄存器管理203
5.3.2串、并轉(zhuǎn)換204
5.3.3載波發(fā)生器205
5.3.4語(yǔ)音活動(dòng)檢測(cè)208
5.3.5動(dòng)態(tài)范圍控制211
5.3.6單邊帶調(diào)制及其在FPGA上的實(shí)現(xiàn)216
5.4參量陣揚(yáng)聲器系統(tǒng)集成及測(cè)試結(jié)果221
5.5本章小結(jié)223
第6章參量陣揚(yáng)聲器的波束控制224
6.1參量陣揚(yáng)聲器中指向性控制方法回顧224
6.1.1參量陣揚(yáng)聲器指向性控制方法224
6.1.2參量陣揚(yáng)聲器指向性模型226
6.1.3參量陣揚(yáng)聲器的指向性設(shè)計(jì)231
6.2小數(shù)延時(shí)濾波器在參量陣波束偏轉(zhuǎn)中的應(yīng)用研究235
6.2.1小數(shù)延時(shí)算法回顧235
6.2.2相控參量陣揚(yáng)聲器模型實(shí)現(xiàn)239
6.2.3相控參量陣揚(yáng)聲器系統(tǒng)243
6.2.4波束偏轉(zhuǎn)仿真與實(shí)驗(yàn)對(duì)比252
6.3本章小結(jié)260
第7章參量陣揚(yáng)聲器的典型應(yīng)用262
7.1參量陣揚(yáng)聲器在自由空間有源噪聲控制中的應(yīng)用264
7.1.1全局能量控制264
7.1.2局部空間控制271
7.2參量陣揚(yáng)聲器的管道有源噪聲控制288
7.2.1次級(jí)聲反饋288
7.2.2有源噪聲控制292
7.3參量陣揚(yáng)聲器在吸聲系數(shù)測(cè)量應(yīng)用306
7.3.1現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量吸聲系數(shù)的方法307
7.3.2吸聲系數(shù)測(cè)量中模型的影響因素313
7.3.3測(cè)試條件的影響317
7.4本章小結(jié)323
參考文獻(xiàn)325
“現(xiàn)代聲學(xué)科學(xué)與技術(shù)叢書”已出版書目355