On Numerical Beamforming for Correlated Dipole Type Sources

О численном бимформинге для коррелированных источников дипольного типа.

В статье разрабатывается и исследуется метод численного бимформинга для коррелированных источников дипольного типа в частотной области. В основе лежит предложенный авторами ранее подход решения аналогичной задачи для источников монопольного типа. В качестве модельной геометрической конфигурации рассматриваются расположенные параллельно друг над другом плоскости, на верхней из которых задается функция-источник, а на нижних – сетка микрофонов. Такая конфигурация характерна для анализа источников акустического поля, генерируемого под собой летательным аппаратом в режимах турбулентного обтекания. На тестовых примерах рассмотрены три различных задачи численного бимформинга с целью обеспечения возможности использования наиболее подходящих наборов параметров, задающих дипольную функцию. В первой задаче отыскиваются независимо все три декартовые компоненты функции-источника, во второй отыскиваются интенсивность диполя и единичный вектор его направления, наконец, в третьей отыскивается только функция интенсивности, а вектор направлений диполей предполагается известным. Как и в случае монопольных источников, проведены оценки параметров дискретизации сеток функции-источника и микрофонов для обеспечения корректности матриц в алгоритмах численного бимформинга.

Численные эксперименты по восстановлению тестовых функций-источников по данным микрофонов показали, что в первых двух задачах функция нормальной к поверхности компоненты диполя разрешается с высокой точностью, в то время как функции касательных компонент не воспроизводятся. Все же, получить хорошее качество восстановления касательных компонент во второй задаче удается за счет удачного выбора начального приближения в итерационном процессе нахождения решения. Третья постановка задачи всегда обеспечивает хорошее восстановление интенсивности дипольной функции.