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Pt．2
第32卷第6期 声学技术 V01．32．No．6
2013年12月 T＆hnicalAcollstics Dec。2013
散射声场中时反阵列数目与汇聚效果
关系的研究
丁邦龙，曾新吾
(国防科学技术大学光电科学与工程学院，长沙，410073)
Influenceofthe elementnllInberonsoundfocus
array through
intime—reVersalacoustics
rnuhiplescattering
DING Xin-、Ⅷ
B锄g—long，ZENG
fColie笆eof()Dt伊electricSdgnce口ndE舱in∞nn2．Ndtio讳dUn如盯si押ofD彘憾e1bch弹olo它v．Ch田l￡sha4l0073．Chin4)
O 引言 ，．(f)=∑吩(f)@红(一f)=∑q(f)(1)
在城市等大量随机散射体存在的介质中，由
于介质的不均匀性，传统相控阵等方法进行声汇 0
聚时会产生声束弯曲、聚焦点散焦等现象，无法 一·㈡r I；
得到较高的汇聚增益。时间反转方法是一种自适
应的聚焦方法，它应用阵列和目标点之间的传递
函数的时空匹配滤波器，在不需要介质和换能器
阵列性质和结构的先验知识就可实现自适应聚
焦，克服了介质不均匀造成的焦散问题。 强度下的同一个随机过程‘1】[3】o每一个阵元的贡
由于声场中障碍物的位置与尺寸均为随机
献cf(f)可以看成是，．(，)的期望值的一个估计值。
量，声场较为复杂，因此建模与仿真将基于时反
方法散射声场的统计模型【l】【2】【3】进行分析，统计模
型是对声场的宏观建模，对各不同散射强度，密
度的声场具有广泛的适应性，本文将分析时反阵
阵元数量及相对位置，对时反汇聚的影响，从而
舳限(f)= (2)
对时间反转阵进行优化。 持
1 散射声场中的时反统计学模型 其中()为集合平均，该参数反应了能量集中程
度。
时间反转方法的声汇聚过程如图l，当声源发 由(1)式和(2)式可以得到SNR的增长因子：
出一个脉冲信号万(f)，经过散射体后，时反阵第f 瓜 (3)
个阵元记录的冲击响应为鹿(f)，f=1，．．…，Ⅳ。由
互易性得到声源到第f个阵元的冲击响应和第f个
f
阵元到声源处的冲击响应相同。时反过程后可以 fc。(f)c…(f)加
得到汇聚点处信号141，|(f)： 咖，2志箸 ：
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