惩罚函数波束形成声源识别算法及应用研究

来源：振动与冲击杂志2025年第1期北京时间：

作者：赵慎,，李伟，覃业梅qinyemei@yeah.net,，周开军,，李世玲,，石少锦

单位：1.湖南工商大学智能工程与智能制造学院，长沙410205；2.湘江实验室,长沙410205

摘要：在基于传声器阵列的噪声源识别应用中，函数波束形成算法存在空间分辨率的性能瓶颈，为此提出惩罚函数波束形成声源识别算法。以归一化后的函数波束形成输出作为惩罚矩阵，计算其与加权矩阵的Hadamard积，调节加权矩阵中的导向向量；利用调节后的导向向量与互谱指数函数，计算惩罚函数波束形成输出，以此更新惩罚矩阵并实施迭代运算。通过惩罚迭代，可使点扩散函数接近狄拉克函数，改善空间分辨率性能。仿真和实验结果表明，所提算法的波束主瓣窄、旁瓣低，可有效解决函数波束形成算法空间分辨率不理想的问题。在压缩气体泄漏声源识别应用中，算法有效抑制了噪声干扰、缩减主瓣，表明其具有较好的工程应用前景。<br>

关键词：声源识别；函数波束形成；惩罚矩阵；互谱矩阵；归一化