1.有界空间中基于近场声全息的声源直接辐射远场声学量的预测方法，其特征在于：S1.建立基于有限项半空间球面波基函数叠加的有界空间声场数学模型；在含有反射边界的有界空间中，以声源几何中心O1在边界上的投影O为原点，边界所在平面为x‑y坐标平面，建立全局坐标系，则场点x的稳态声压响应phalf(x；ω)可以表示为有限项半空间球面波基函数线性叠加的形式：其中，ψjhalf(x；ω)为半空间球面波基函数；cj(ω)为基函数展开项系数；ω为声波角频率；j为展开项序数，J为展开项项数；以O1及其关于边界的镜像点O2分别为坐标原点建立局部坐标系，场点x在两坐标系中的局部坐标分别记为x1≡(r1,θ1,φ1)和x2≡(r2,θ2,φ2)，三者之间满足关系式：x1＝x‑hsez,x2＝x+hsez    (2)

其中，ez为z‑向单位向量，hs为声源几何中心O1到边界的距离；那么，半空间球面波基函数ψjhalf(x；ω)可以写成如下形式：ψjhalf(x；ω)＝ψj(x|x‑hsez；ω)+Rp(θ2；ω)ψj(x|x+hsez；ω)    (3)其中，ψj(x|x‑hsez；ω)和ψj(x|x+hsez；ω)分别为表述声源及其关于边界的镜像虚源直接辐射声的第j项自由空间球面波基函数；声压反射系数Rp(θ2；ω)约束有限阻抗边界反射对场点声压的贡献量；局部坐标θ2为声波入射角；

在球面坐标系中，自由空间球面波基函数ψj的表达式为：

其中， 为第一类球汉克尔函数，k＝ω/c为声波波数，c为声速； 为球谐函2

数；在式(1)、式(3)和式(4)中，整数n，l和j满足关系式j＝n +n+l+1，其中，‑n≤l≤n，0≤n≤N，N为n的截断值；在计算式(3)时，其右边第一项和第二项分别代入局部坐标x1和x2进行计算；Rp(θ2；ω)的表达式为：其中，β为归一化的边界声导纳，

其中，Z为边界声阻抗率，Z0为归一化的边界声阻抗率，ρ0为流体介质密度；

S2.在声源近场布置全息测量面进行声压全息测量；在声源近场布置全息测量面，全息测量面节点处安装声压传感器，测量声源直接辐射声与边界反射声共同贡献的声压值；

S3.将全息测点分为两组，建立两组测点声压之间的数学关系，确定基函数的最优展开项数；将全息测量面上的测点坐标记为 M为声压测点数目；根据式(1)，全息测量面采集的一组声压值可以表示为如下矩阵形式：其中， 为有界空间声压测量值组成的列向量：

其中，上标T为向量转置；{C(ω)}J×1为半空间球面波基函数系数组成的列向量：为半空间球面波基函数在各测点的展开项组成的矩阵：

按照隔点取点的方式，将声压测点分为两组；第一组测点坐标记为第二组测点坐标记为

其中， 和 分别表示向上取整和向下取整；根据式(7)，建立第二组测点的声压重构值与第一组测点的声压测量值之间的数学关系：其中， 为第一组测点的声压测量值到第二组测点的声压重构值的传递矩阵，

其中，上标 表示对矩阵求伪逆，

其中，上标H为矩阵的共轭转置；

设定基函数展开项数J可能取值的上限为Jmax，即1≤J≤Jmax；对于该范围内的任意J，利用式(11)～式(13)，重构第二组测点的声压值，并计算第二组测点的声压重构值与测量值之间的相对误差：其中，||·||2为向量的2‑范数；从1～Jmax遍历所有的J，将ε最小值对应的展开项数确定为最优展开项数Jopt；

S4.建立声源近场全息测量获取的有界空间声压与声源直接辐射远场声压的数学关系，求解远场声压值，实现声源直接辐射远场声学量的预测；设定基函数展开项数为Jopt，则式(7)化为如下形式：根据式(15)，可以确定基函数系数向量 由于声源直接辐射声压与有界空间声压共用同一组基函数系数，从而，远场声压预测面上，声源直接辐射声压可由下式预测：其中， 为声压预测点坐标，s＝1,2,…,S，S为预测点数目， 为全息测量面上有界空间声压到远场预测面上声源直接辐射声压的传递矩阵，其中， 为描述声源直接辐射声压的自由空间球面波基函数在预测点 的展开项组成的矩阵：