近场声全息作为一种声场重构的方法和技术,已经被广泛的应用于声源的识别和定位,而近场声全息方法的实现,必须结合具体的传声器阵列实施。不同形状和参数的传声器阵列,能够应用于不同的声场环境。本文使用开放式球阵列,重构尺寸大于球阵列的封闭腔体结构的内辐射声场,与尺寸小于球阵列的声源结构的外辐射声场。目前,基于球阵列的声源识别系统采用的理论基础均为波束形成方法,适用于高频、远场的情形,并且均没用于重构阵列内部声源的外辐射声场。本文针对上述情况,采用球面近场声全息方法在低频、近场下进行声场重构。本文研究工作,针对性地设计和研制了开放式球形传声器阵列,结合球面近场声全息方法,在LabVIEW编程环境下,开发了的球面近场声全息声场重构系统软件。本文的主要工作和成果如下:第一章介绍了本研究的选题背景与意义,阐述了近场声全息及球面近场声全息在国内外的研究现状,并综述了近年来的声源识别技术的进展。第二章由声学波动方程开始,推导了球坐标系下波动方程的通解,采用spherical t-design积分方法,设计了球阵列测量面上的测量点位置和分布,使其能够用于对实际声场采集的声压数据进行数值积分,并求解出积分系数。第三章对球面近场声全息声场重构系统的硬件和软件作了详细介绍,重点介绍了自主设计的开放式球形传声器阵列支架。在LabVIEW编程环境下编写的软件部分,主要包含了声压数据采集、复声压计算、声场重构和数据回放等功能,并且通过仿真算例验证了软件系统功能的正确性。第四章对声场重构软件系统进行了实验测试验证。实验中以扬声器与电动剃须刀为声源,通过已知声源位置的扬声器,测试了该系统能够在实验中准确的识别出声源的位置的功能。然后以剃须刀为目标声源,测试结果表明开发的软件系统对实际应用中的对象辐射的声场,能够进行重构,并进行声源的定位。第五章归纳了本文的主要研究工作内容,对文中的声场重构软件系统的各项功能作了总结,并对软件系统的进一步改进提出了展望。