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宽带参量阵波束合成系统是参量阵技术、相控阵技术结合的产物。声学参量阵作为近年来声学领域的研究热点,是该领域一项重要的技术,作者所在团队所研制的声频定向系统是第一种可产生高指向性可听声的新概念声源;而相控阵技术已有二十年发展历史,应用领域广泛,能有效提高系统的工作效率,减少能量损失。本文研究了基于声参量阵的低频声波定向原理,通过对声波定向系统应用的扩展使得系统在空气中,不仅能产生高指向性声束,同时能够通过电子偏转的方式实现指向方位控制。根据参量声学发射阵的基本原理,阐明了波束合成系统输入信号的基本原理,并对Westervelt方程、Berktay远场解以及KZK方程进行了简要的说明。通过对换能器指向性的研究发现对换能器进行适当的排列组合所组成的换能器阵列可产生三维高指向性声束。通过相控阵波束形成理论阐明了相控阵技术在波束控制中的重要作用。本文设计了以线列阵为单位的圆柱型换能器阵列,该阵列以切割后的压电换能器Tonpilz为基本单元拼接而成。根据换能器阵列形式,通过对自解调理论模型的研究,提出了适合于本系统的相位控制算法。通过对系统性能的分析,本文提出通过两种延时控制方式相结合提高系统延时精度的方法。同时设计并制作了基于FPGA的波束合成系统信号处理平台,通过对输入信号的研究,提出了合理的接口方案及波形存储方案。同时在平台上实现了声束偏转算法,以及各个通道的发射时间控制。采用ISE中功能仿真、时序仿真以及在线逻辑仿真相结合的手段验证了系统各个模块的功能。应用以上理论和研究成果,成功制作了实验样机。所涉及的重要技术均来自本文宽带参量阵波束合成系统的研究。通过测试发现加入波束形成功能的系统不仅能够产生高指向性声束,同时能完成既定方位的偏转。