第36卷第2期2023年4月振动工程学报JournalofVibrationEngineeringVol.36No.2Apr.2023三维自由空间中指向性信息未知偶极声源的等效源识别方法徐滢，张小正，王帅，董光旭，毕传兴（合肥工业大学噪声振动工程研究所，安徽合肥230009）摘要:偶极声源的指向性是影响声源识别结果的关键因素。目前，偶极声源的识别方法通常是基于声源的指向性信息先验假设，然而在实际偶极声源识别中，很难事先获得声源的指向性信息；此外，声源分布在二维平面上的假设通常不适用于实际的气动系统。为了准确识别指向性信息未知的偶极声源，并获得声源的三维成像结果，提出了一种基于加权迭代L1最小化算法的等效源方法。该方法将声源指向矢量作为未知参数，从测量声压与等效源源强的传递函数中分离出来，并通过加权迭代L1最小化算法将声源指向矢量与等效源源强一起求解出来，进而利用这些求解获得的声源信息进一步预测声场。与以往的偶极声源识别方法不同，该方法可以实现指向性信息未知偶极声源的三维成像。指向性信息未知偶极声源的三组仿真案例和自制类偶极声源的实验研究验证了该方法的有效性和鲁棒性。关键词:偶极声源；指向性信息；三维成像；等效源方法中图分类号:O422.2文献标志码:A文章编号:1004-4523（2023）02-0545-09DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2023.02.026引言在过去几十年里，随着航空、地面运输和风力涡轮机等工程领域的迅速发展，伴随而来的气动噪声也越来越受到人们的关注。准确定位和量化气动噪声源对于气动噪声控制至关重要。自Billingsley等［1］建立传声器阵列的理论基础以来，许多基于传声器阵列测量的方法因其强大的定位和测量能力被广泛应用于气动噪声源的识别研究中［2⁃4］。其中，波束形成方法［5⁃7］和逆方法［8］由于其理论简单且测量过程灵活，在处理复杂环境下的气动声学问题上具有很大优势，因此成为气动噪声源识别的常用方法。偶极声源作为许多气动系统中的主要声源类型，通常是气动噪声源识别研究的重要目标［9⁃10］。与单极声源相比，偶极声源在产生机理和传播特性上存在很大差异，具体表现在偶极声源具有清晰的指向性。值得注意的是，在偶极声源识别中，声源指向性通常是影响识别结果的关键因素，采用基于单极声源假设的识别方法会导致对声源位置和源强的错误估计。因此，在偶极声源识别中考虑声源指向性的影响具有重要意义。目前，在偶极声源识别研究中考虑声源指向性信息的方式主要有以下两种：（1）在偶极声源识别过...
