李有哲， 张永斌， 毕传兴

（合肥工业大学 机 械与汽车工程学院，安徽 合 肥 230009）

波束成形（Beamforming）［1－2］是基于阵列信号处理技术的声源定位方法，自20世纪70年代以来，Beamforming凭着其快速、在中高频有较高的分辨率、适合远距离测量等优点，迅速成为各国学者研究的热点。其基本原理是通过对声压信号进行处理，增强声源入射方向上的信号，抑制或衰减其他方向上的干扰信号，从而进行声源定位。常用的算法有延迟求和算法［3－4］、自适应算法［5－6］和多重信号分类（MUSIC）算法［7－8］等。其中延迟求和算法是最基本的算法，运算速度快但分辨率较低；自适应算法通过某一准则求取自适应权向量，它可以在一定程度上提高分辨率。为了进一步提高分辨率，文献［7］提出采用MUSIC算法，该算法在特定条件下具有很高的分辨率和稳定性。

常规的Beamforming方法要求目标声源均位于测量面的一侧，测量面的另一侧为自由场。当测量面的另一侧存在干扰声源时，利用常规的Beamforming方法进行重建会产生虚假的声源。Beamforming的这一要求大大限制了其在工程上的推广，如在工厂车间内、车内、机舱内等实际测量环境下，由于存在反射等原因，在测量面的另一侧会有干扰声源的产生。在近场声全息领域，也有类似问题，一般首先采用声场分离技术实施分离，再进行重建［9－12］。为了解决 Beamforming中此类问题，文献［13－14］采用双测量面阵列，由欧拉公式和有限差分的理论求得质点振速，然后与传声器测得的声压幅值相乘得到一种类似于声强的方法，它可以去除干扰声源的影响，但此方法的后处理只能用延迟求和算法，分辨率较低。……