声参量阵是一种新型的扬声器,能够把音频信号向指定方向发射,是近年来的研究热点,在广播、通信等领域具有广阔应用前景。声参量阵将音频信号通过幅度调制方法加载到超声载波上,由超声换能器将调制信号发射到空气中。由于空气的非线性作用,音频信号会不断地进行自解调,沿着信号传播方向,形成一个具有很强指向性的声波束。声参量阵的研究涉及通信、信号处理、声学等基础理论和DSP、电子、电声等技术领域,而且涉及非线性声学、非线性信号处理,其研究、开发的工作量大、难度大、难点多。针对这种局面,本论文在对声参量阵基本理论、关键技术进行分析研究的基础上,以NI公司的虚拟仪器PXI Express(PXIe)和ELVIS Ⅱ+为基础,设计了一种声参量阵开发平台。主要工作内容如下:(1)在Berktay远场解的基础上,对信号预处理、以及双边带调制、均方根调制、单边带调制等参量阵算法进行了阐述和分析。(2)设计、搭建了声参量阵声场测量分析硬件平台。由虚拟仪器PXIe、NI PXIe-4499采集卡、宽带测量传声器、声校准器等组成,能够采集从音频到100kHz超声频率的声信号,能够同时对超声载波和参量阵所产生的音频信号进行测量和分析。(3)设计、编写了声参量阵声场测量分析软件。该软件基于LabVIEW语言编写,包括数据采集、数据处理、人机界面等模块。实现了对于音频以及超声信号的采集、声压级计算、波形显示、声场图绘制、数据存储、信号回放等功能。(4)设计、搭建了声参量阵声场生成硬件平台。由PC机、虚拟仪器套件NI ELVIS Ⅱ+、超声功放、超声换能器阵列等组成。能够产生调制信号,经超声功放、超声换能器阵发射到空气中,形成声波束。(5)设计、编写了声参量阵信号产生软件。该软件基于LabVIEW语言编写,包括音频信号产生、信号预处理、信号调制、调制信号输出、人机界面等模块。其中音频信号产生、调制信号输出模块功能固化,其它模块可根据不同设计方案、算法进行修改。(6)利用搭建好的声参量阵开发平台对声参量阵进行实验研究。对三种信号调制算法进行实验测量分析;测量分析调制指数对声参量阵的影响;通过实验测试分析声参量阵解调出的单频期望信号指向性。本文设计的声参量阵开发平台可灵活实现信号预处理和调制算法,产生参量阵声源,并采集自解调信号进行数据处理分析,为研究声参量阵信号处理算法提供了有利条件。