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总序1

致谢1

摘要1

第1章 绪论1

1.1声全息技术的研究进展2

1.1.1传统声全息技术3

1.1.2近场声全息技术4

1.2 NAH的研究进展与分析5

1.2.1基于空间声场变换（STSF）的NAH5

1.2.2基于边界元方法（BEM）的NAH9

1.2.3基于Helmholtz方程最小二乘法（HELS）的NAH12

1.2.4全息测量方法和测量系统13

1.2.5 NAH研究中仍存在的问题17

1.3声学灵敏度分析19

1.4本文主要研究内容22

第2章 基于STSF的近场声全息技术研究24

2.1平面NAH变换研究25

2.1.1平面NAH的理论背景25

2.1.2 G算子和波数域滤波27

2.1.3参数选取和仿真模拟分析28

2.2柱面NAH的研究32

2.2.1柱面NAH的理论背景32

2.2.2柱面NAH的数值实现34

2.2.3仿真模拟分析36

2.2.4误差分析与滤波处理37

2.3球面NAH的研究39

2.3.1球面NAH的理论背景40

2.3.2实现算法与误差分析42

2.3.3仿真算例与分析44

2.4 NAH的实验研究46

2.4.1理论背景46

2.4.2实验测量47

2.4.3分析处理49

2.5本章小结53

第3章 空间声场分离技术及其应用54

3.1平面声场分离技术55

3.1.1双平面声场分离技术55

3.1.2数值仿真分析57

3.1.3单平面声场分离技术60

3.1.4数值仿真分析62

3.2柱面声场分离技术65

3.2.1双柱面声场分离技术65

3.2.2单柱面声场分离技术67

3.2.3数值仿真分析67

3.3球面声场分离技术70

3.3.1双球面声场分离技术71

3.3.2单球面声场分离技术72

3.4声场分离技术的实验研究73

3.4.1实验数据测量73

3.4.2实验数据处理75

3.5本章小结77

第4章 振动体声辐射计算的波叠加方法78

4.1振动声辐射问题的声学基础79

4.2振动声辐射问题的求解81

4.2.1边界积分公式81

4.2.2边界Helmholtz积分方程85

4.3振动声辐射计算的边界元方法88

4.4振动声辐射计算的波叠加方法92

4.4.1波叠加积分方程92

4.4.2数值实现95

4.4.3数值计算误差分析97

4.5本章小结100

第5章 基于波叠加方法的声全息技术101

5.1简单源替代的波叠加方法102

5.1.1简单源替代波叠加方法实现的声全息理论102

5.1.2数值仿真算例105

5.2全息重建问题的不适定性与正则化技术108

5.2.1全息重建问题的不适定性108

5.2.2全息过程中的正则化技术111

5.2.3实验验证116

5.3解的非唯一性处理与参数选取原则119

5.3.1解的非唯一性问题120

5.3.2数值实现121

5.3.3数值算例与分析122

5.4长宽高比例较大声源的实验验证127

5.5本章小结130

第6章 腔体内三维声场的全息重建与预测131

6.1腔体内声场的波叠加积分表示132

6.1.1腔体内声场的Helmholtz积分方程132

6.1.2腔体内声场的波叠加积分方程135

6.2基于波叠加方法的腔体内声全息技术137

6.3仿真算例分析140

6.3.1仿真算例分析141

6.3.2重建精度的若干影响因素146

6.4本章小结148

第7章 基于波叠加方法的声学灵敏度分析150

7.1基于边界元方法的声学灵敏度分析151

7.1.1声学灵敏度计算的理论公式151

7.1.2声学灵敏度计算的实现算法152

7.2基于波叠加方法的声学灵敏度分析157

7.2.1理论基础与算法实现157

7.2.2数值仿真分析160

7.3本章小结164

第8章 全文总结与展望165

参考文献170

攻读博士学位期间发表的论文186