Page 143 - 应用声学2019年第4期
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第 38 卷 第 4 期              朱少豪等: 质点振速传感器直线阵超指向性波束形成                                          603


                   10                                              为更好理解图 11 的稳健性水平,图 12 给出了
                                    x: 0.8594
                                    y : 8.45
                                                               随 d/λ 值变化的 GS 波束理论和有误差时的指向
                    8
                  ૉՔভૉ஝DI˨ࣀ/dB  6 4                            的部分截取图;虚线是存在幅度和相位误差的方
                                                               性因子,其中理论指向性因子为实线,是图 8 中
                                                                        −4
                                                                          时的指向性因子。由于图 11 中两种阵
                                                               差均为 10
                                                               列的稳健性水平差距不大,质点振速阵的稳健性
                    2
                                                               水平略低,从图 12(a) 和图 12(b) 的对比中可以发
                                                               现,当 k = 2 (黄色线条) 时,质点振速阵的指向
                    0
                     0      0.5     1.0     1.5     2.0
                                    d⊳λ                        性因子到达稳定状态的 d/λ 值略大于声压阵。因
                图 10 随 d/λ 变化的质点振速阵超指向性方法的指                    此可以说明,质点振速阵的稳健性水平在 d/λ 值
                向性指数与声压阵之差                                     一定时比声压阵的要略低一点,这验证了图 11 的
               Fig. 10 The difference of directivity indices be-  准确性。
               tween the particle velocity sensor array and the
               acoustic pressure sensor array



                        10                                       10
                         0                                        0
                       -10                                      -10
                      10lg(η k )/dB  -20              k/      10lg(η k )/dB  -20              k/


                                                                                               k/
                                                                -30
                       -30
                                                      k/
                                                                                               k/
                       -40                            k/       -40                            k/
                                                      k/
                                                      k/                                      k/
                       -50                            k/       -50                            k/
                                                      k/                                      k/
                       -60                                      -60
                          0      0.5      1.0     1.5     2.0      0      0.5      1.0     1.5     2.0
                                         d⊳λ                                      d⊳λ
                                       (a) ܦԍ᫼                                 (b) ᠏ག૝ᤴ᫼
                                         图 11  随 d/λ 的变化的 GS 各阶波束的稳健性水平
                                 Fig. 11 Robustness of different-order GS beampatterns versus d/λ

                       16                                       16
                                                       k/                                      k/
                       14                              k/      14                              k/
                                                       k/                                      k/
                       12                              k/      12                              k/
                                                       k/                                      k/
                       10                                       10
                                                       k/                                      k/
                       DFs  8                          k/     DFs  8                           k/
                                                                                                k/
                                                       k/
                        6                              k/      6                               k/
                                                       k/                                      k/
                        4                              k/      4                               k/
                                                       k/                                      k/
                        2                              k/      2                               k/
                                                       k/                                      k/
                        0                                       0
                            0.1    0.2     0.3    0.4    0.5        0.1     0.2    0.3    0.4     0.5
                                       d⊳λ                                     d⊳λ
                                    (a) ܦԍ᫼                                (b) ᠏ག૝ᤴ᫼
                               图 12  随 d/λ 值变化的 GS 波束理论 (实线) 和有误差 (虚线) 时的指向性因子
                      Fig. 12 Different-order directivity factors of GS beampatterns with/without errors versus d/λ
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