统计最优 近场声全息 算法代码

近场声全息算法是一种用于声场重建的数学算法，可以用于提取三维空间内物体的声场信息。以下是一份MATLAB代码示例，实现了基于距离加权的近场声全息算法：

clear all;
close all;
clc;

% 设置参数
f0 = 10e3;      % 频率
c = 343;        % 声速
k = 2*pi*f0/c;  % 波数
d = 0.05;       % 麦克风间距
Nx = 32;        % 阵元个数
Ny = 32;        % 阵元个数
dx = 0.2;       % 阵元间距
dy = 0.2;       % 阵元间距

% 生成坐标矩阵
x = dx*(-(Nx-1)/2:(Nx-1)/2);
y = dy*(-(Ny-1)/2:(Ny-1)/2);
[X,Y] = meshgrid(x,y);

% 设计原始声场
S = zeros(Ny,Nx);
S(10:20,10:20) = 1;

% 生成阵列响应矩阵
A = zeros(Ny*Nx,Ny*Nx);
for m = 1:Ny
    for n = 1:Nx
        for p = 1:Ny
            for q = 1:Nx
                delta_x = X(m,n)-X(p,q);
                delta_y = Y(m,n)-Y(p,q);
                delta = sqrt(delta_x^2+delta_y^2);
                A((m-1)*Nx+n,(p-1)*Nx+q) = exp(-1i*k*delta)/delta;
            end
        end
    end
end

% 生成接收信号
s = zeros(Ny*Nx,1);
for m = 1:Ny
    for n = 1:Nx
        delta_x = X(m,n);
        delta_y = Y(m,n);
        delta = sqrt(delta_x^2+delta_y^2);
        s((m-1)*Nx+n) = exp(-1i*k*delta)/delta*S(m,n);
    end
end

% 进行声场重建
w = (A'*A)\A'*s;
W = reshape(w,Ny,Nx);

% 绘制结果
figure;
subplot(121);
imagesc(x,y,S);
axis equal;
axis([-Nx*dx/2 Nx*dx/2 -Ny*dy/2 Ny*dy/2]);
title('Original Field');

subplot(122);
imagesc(x,y,abs(W));
axis equal;
axis([-Nx*dx/2 Nx*dx/2 -Ny*dy/2 Ny*dy/2]);
title('Reconstructed Field');

这份代码生成了一个32x32的阵列，用于接收来自一个10x10的声源的信号，并使用近场声全息算法对其进行重建。你可以根据需要修改代码中的参数，以适应不同的场景。