平面近场声全息只能识别阵列前方的声源,无法识别阵列后方的声源,球面近场声全息则可以识别任意方位的声源,实现三维声场的重建。等效源法是一种高效且极受欢迎的近场声全息计算分析方法,由等效源法与球形阵列结合形成的球面阵等效源法能有效实现声场重建和声源识别。但该方法也存在不足之处,例如声源频率适用范围窄、重建精度较低等。本文尝试将压缩感知算法与球面阵等效源法相结合,并采用空心球形传声器阵列作为测量前端,开展球面阵压缩感知等效源声场重建方法研究。数值模拟和实验结果表明了球面阵压缩感知等效源声场重建方法的可行性和有效性。全文研究内容如下:（1）介绍了等效源法和球面阵等效源法的声场重建原理,分析了球面阵等效源法的不足。利用声场信号的稀疏性,引入压缩感知算法,对球面阵等效源法进行改进研究,提出将压缩感知算法与球面阵等效源法相结合的声场重建方法。求解不适定问题时,该方法利用最小化L1-范数能更好地促进稀疏解,获得全局最优解。（2）开展了球面阵压缩感知等效源声场重建方法数值仿真研究。利用单极子声源,在改变声源频率、声源位置以及重建面半径和在不同信噪比情况下分别进行声场重建,并对声场重建精度进行分析。仿真研究结果表明,球面阵压缩感知等效源声场重建方法较球面阵等效源法声场重建,有更宽的声源频率适用范围和强的噪声抗干扰能力,声场重建精度高。（3）进一步开展了球面阵压缩感知等效源声场重建方法全消声室实验验证研究。具体搭建实验装置,通过改变扬声器频率以及其相对于球面阵位置,对球面阵压缩感知等效源和球面阵等效源两种声场重建方法进行实验验证比较,分别给出了声场重建值与理论声压值,并对应分析了声场重建误差。实验结果表明球面阵压缩感知等效源声场重建方法较球面阵等效源法有更宽的声源频率适用范围,且声场重建精度也更高,证明了球面阵压缩感知等效源声场重建方法的有效性。