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题名声场全变分联合等效源优化方法
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作者
孙琪
刘志红
李建华
徐希鑫
张开业
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机构
青岛理工大学机械与汽车工程学院
青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室
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出处
《声学技术》
北大核心
2025年第1期137-147,共11页
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基金
国家自然科学基金(61871447)
山东省自然科学基金项目(ZR2023MF018)。
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文摘
稀疏等效源法(sparse–equivalent source method,L_(1)-ESM)能有效稀疏重建简单声源声场,且有较高重建精度,但因稀疏性局限,对相干声场的重建效果差。文章提出一种声场全变分联合等效源法(total variational joint equivalent source method,TV-ESM)的优化方法。该方法以阵列传声器到等效源点距离与阵列面到中心等效源点的距离差,作为等效源点声场贡献的评定依据,筛选等效源数量和位置,构建声场传递矩阵,以矩阵条件数为目标,优化等效源结构。该方法联合等效源结构特征和L_(1)范数,构造全变分约束矩阵和全变分正则化声场稀疏重构模型,经凸优化解析源强稀疏表达。仿真分析和实验验证表明:采用TV-ESM法宽频段相干声源的声场重建误差低于10%,声像面积误差小于5%,单频多个重建点的声压幅度误差小于4%;与L_(1)-ESM法相比,对简单源声场两者的重建精度一致,重构误差均低于5%,对相干源声场,TV-ESM方法重建误差比L_(1)-ESM方法低20%。该方法拓展了稀疏等效源法的应用范围,不仅能有效重建简单源场,而且对空间扩展源场、近场和反射场等非严格稀疏相干声场有较好的重建效果。
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关键词
等效源法
稀疏重构
全变分
等效源结构特征
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Keywords
equivalent source method
sparse reconstruction
total variation
equivalent source structural characteris
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分类号
TB52
[理学—声学]
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