蝙蝠被称为“活雷达,具有昼伏夜出的习性,能够依靠超声波回声定位在黑夜里探知环境、捕捉猎物和相互联系。蝙蝠的回声定位系统一般由发声部分、接收部分和定向部分构成。蝙蝠通过咽喉肌肉收缩、压缩空气,快速产生高强度的超声波,经由嘴巴或鼻子向外辐射出去,同时利用外耳接收回波,及时调整飞行状态和路线来适应环境的变化。蝙蝠声呐系统的精度、灵敏度、抗干扰性和自适应性远远超过目前人造声呐的性能,迄今为止人们尚无法建立一个完整的模型来实现蝙蝠声呐系统的全部功能。大足鼠耳蝠是亚洲发现的第一种食鱼蝙蝠,是中国特有的蝙蝠物种,具有超强的生物声呐系统。因此对大足鼠耳蝠声呐系统的深入研究对完善自适应仿真天线结构、提高人工声呐和传感器性能具有重要的理论意义和应用价值。本文用数值计算的方法研究了大足鼠耳蝠声呐系统的发射部分、接收部分声场远场方向性的频域变化情况,分析了大足鼠耳蝠耳廓的声学功能以及大足鼠耳蝠的发射接收声场频域变化与捕食行为之间的关联性。论文的主要工作如下:(1)大足鼠耳蝠头部的3D数字结构的重构。首先,利用X射线微型扫描仪对大足鼠耳蝠的头部样本进行X射线扫描,经过计算机处理可以得到蝙蝠样本的断层图像。其次,将这些具有不同灰度等级的断层图像经过高斯平滑和二值化处理,得到只有两个灰度等级的图片,利用这些图片进行三维重构,最终得到大足鼠耳蝠头部的三维数字结构。(2)研究了大足鼠耳蝠嘴巴的声学功能,计算了在不同频率下嘴巴发射声场的近场声压和远场方向性。结果表明:大足鼠耳蝠发射声场的近场声压在嘴巴内部的分布是不均匀的,嘴巴内部声压高,嘴巴边缘的声压低。频率的升高会引起近场声场的变化,近场声场向嘴巴上方转移,且声压值会增大。发射声场远场辐射波瓣图只有一个主瓣,随着频率的升高,主瓣宽度变窄,范围变小,远场的方向性变强。(3)研究了大足鼠耳蝠外耳的声学功能,计算了在不同频率下耳朵接收声场和去掉外耳之后接收声场的远场方向性。两组实验互为对照探究大足鼠耳蝠外耳的声学功能。结果表明:大足鼠耳蝠的接收声场在低频时只有一个主瓣,主瓣范围较大,随频率升高主瓣指向略有偏转,开始出现旁瓣。高频时主瓣范围较小,有多个旁瓣。左右耳的接收声场频域变化大体一致。去掉外耳之后,蝙蝠的接收声场的方向性和波瓣探测范围明显受影响,由此可见蝙蝠的耳廓和耳屏对接收声场波束形成有重要作用。以上的研究工作对深入了解大足鼠耳蝠的声呐系统具有重要意义。