基于仿生耦合阵列的波束图设计方法

摘要

高精度声定位要求传感器阵列具有良好的指向性.基于时延控制波束图特性的阵列设计方法,其指向性与传感器单元的间距直接相关,因此所需传感器阵列尺寸往往比较庞大,限制了其在特殊领域的应用.奥米亚棕蝇的耳间距较入射声波波长十分微小,却能对入射声源进行精确定位,这得益于其能将接收信号差异进行有效放大的双耳耦合结构.基于其耦合机制,本文设计了一个具有良好指向性的微型两元麦克风阵列系统,提供了相应的波束图设计方法,分析了其指向性和半功率波瓣宽度.通过数值仿真与实验,验证了上述波束设计方法的有效性,通过对比,验证了仿生耦合阵列较一般阵列在指向性方面所具有的优势.