在生活中人们常常会受到车内噪声困扰，这些噪声主要来自以下两方面：一方面 主要包括风噪、路噪与胎噪等车辆高速行驶时由车身壁板振动向车内辐射产生的噪声； 另一方面噪声主要是由发动机、进出排气口、风扇和传动系统等车本身系统运作产生， 包括轴承滚动噪声、制动器鸣叫声等。所以，对汽车进行有效地抑噪十分必要，而要 实现对车内噪声的抑制功能，首先要使用波束形成技术对不同噪声进行精确地识别与 定位[7-8]。 论文网

2．语音信号处理系统 语音信号处理技术主要包括语音识别、语音增强、声源分离及定位等。其中语音

识别[9-11]是人工智能的重要课题，它是通过相关技术对语音信号进行处理从而判别出 声源所说内容。近年来，随着 QQ、微信等社交软件的普及，人们更加依赖于语音聊 天功能，因此准确地识别出语音内容在智能化的今天显得颇为重要。而波束形成技术 具有抑制干扰和噪声的良好性能，因此在语音识别应用方面颇受研究者的喜爱；语音 增强[12-15]的本质是从接收到的含噪语音信号中尽可能地恢复出原始纯净语音信号，实 际环境下语音增强主要有消除噪声、提高语音质量的目的，因此该技术广泛地应用于 较嘈杂的公共场合，如公共汽车、火车站等场合与人通信、马路旁公用电话等；声源 分离及定位[16-18]是主要针对多声源环境，例如会议系统尤其是视频会议中多人同时发 言和争论的情况颇多，此时就需要对不同位置声源进行判别与定位，并准确识别不同 对象的说话内容。 

3．医学诊断 近年来，波束形成被广泛地应用于医学诊断方面，主要体现在超声成像技术[19-20]。

该技术将声学、光学、电子学和医学相结合，研究高于可听声频率的声学技术，主要 是利用超声波在人体组织中传播时所呈现的声学特征差异来获得人体组织内部细微 结构的可见像，并通过超声诊断仪以图像形式呈现出来。其中最传统、最简单的超声 成像技术是阵列声场延时叠加成像，也就是通过对阵列输出进行延时求和并聚焦于期 望方向，从而实现对各声场有用信号的增强、噪声和干扰的抑制，这是典型的波束形 成技术。 

波束形成技术除在以上领域颇受青睐外，且在雷达技术中用于探测和追踪空中目 标，在声呐[21-22]中用于侦测、定位和跟踪水下目标，同时该技术在无线通信系统、地 震探测等军事领域中也被涉及。 

1。2  波束形成技术国内外研究现状 

1。3  本文主要研究内容章节安排 

第 1 章为绪论，从汽车、语音信号处理系统等领域对球阵列波束形成的实用背景 和意义进行了简要阐述，同时分析了该技术当前国内外研究现状。 

第 2 章为阵列信号处理基本理论，首先详细阐述阵列信号处理相关概念，并依据 不同空间分布方式对球阵列进行分类，其次分析窄带信号与宽带信号、远场信号与近 场信号的不同特点，并对常见的两种波束形成技术进行简要介绍。 

第 3 章为球阵列声压模型，在掌握球坐标系、球傅里叶变换理论基础的前提下， 结合球阵列相关性质将其变换到球谐域，提出新的波束响应模型。

第 4 章为实值 MVDR 波束形成技术，首先构造一个酉矩阵，使其将波束响应的 导向向量转换为实值，其次在掌握 MVDR 波束形成算法实质的基础上，将实值变换 运用到该算法中。

第 5 章为实验仿真及结果分析，通过 MATLAB 软件分别对单信号源和双信号源 的实值 MVDR 波束形成进行仿真，并在波束图、信号方位均方根误差等性能方面对 本研究推荐方法和复值波束形成技术进行分析和对比。