自航式声诱饵声学特性研究

根据自航式声诱饵的声学模拟机理，建立了自航式声诱饵的辐射噪声特性模拟模型和声反射特性模拟模型，深入分析了自航式声诱饵和潜艇的声学特性差异，主要有三点：1）指向性差异：潜艇辐射噪声的指向性近似于各向同性，而诱饵模拟辐射噪声的指向性取决于发射换能器的发射指向性；2）目标强度差异：潜艇目标强度随声波入射角度的变化而变化，而诱饵模拟的目标强度取决于发射换能器的发射指向性；3）尺度差异：诱饵模拟的尺度特性与潜艇的尺度特性是有差别的。文中指出了对抗自航式声诱饵的几点研究方向：利用诱饵模拟的辐射噪声与潜艇辐射噪声在指向性上的差异以及诱饵模拟与潜艇的尺度特性差异作为对抗自航式声诱饵的突破点。文中内容对于水声反对抗具有一定参考意义。     

典型舰船辐射噪声的时域模拟

给出了一种能够模拟具有指定功率谱特征的舰船辐射噪声的方法。此方法让白噪声通过具有特定响应的FIR滤波器来模拟舰船辐射噪声中的连续谱成分。FIR滤波器的设计采用自适应方法，克服了原有方法的数值稳定性问题，而且在设计中可以通过改变期望响应方便地改变滤波器的幅频响应，以模拟具有指定功率谱特征的舰船辐射噪声，从而使这种设计具有更大的灵活性和实用性。     

舰船噪声通过特性过零数特征的分析与应用

在正常巡航条件下，舰船沿纵向分布着三个具有不同功率谱特征的声辐射部位。通常，目标舰船距离观测点很远时，舰船可被视为一个点声源，但舰船距离观测点很近时，就不能再被视为点声源，而应被视为体积目标更为合理。分析了舰船做为体积目标时辐射噪声功率谱的纵向特性，利用舰船辐射噪声波形的过零点数分布，构造了舰船噪声通过特性的过零数特征矢量，为舰船目标识别分类研究提供了一种新的特征量，并应用BP网络做了分类实验，实验证明：过零特征可以作为水中目标识别的重要依据，是一种有效的分类方法。     

舰船做为体积声源的源强度谱纵向分布特性

在近程声探测条件下，舰船应被视为体积声源，而非点声源。建议用舰船的噪声源强度谱纵向分布特性描述舰船辐射噪声能量沿舰船纵向及频域的二维分布，探讨船船不同部位辐射噪声的源强度和功率谱特征，籍助对舰船噪声通过对特性信号的时频分析，得到了若干典型舰船的噪声源强度谱纵向分布特性，结果证明，在正常巡航速度时，沿舰船首尾方向分布着三个具有明显功率谱特点的声辐射部位，即推进器部位一，主机部位和辅机部位，这个结论称为正常巡航速度时舰船噪声的“三亮点”模型，简明讨论了在低航速和很高航速时舰船噪声源强度谱纵向分布特性的变化。     

舰船螺旋桨空化噪声建模与仿真研究

为了解决螺旋桨空化噪声的连续谱及其调制谱特性的建模与仿真问题,在对空化噪声 连续谱理论研究和实验分析的基础上,依据各空泡的崩溃时刻的随机性和准周期性及其辐射噪声 的波形结构,分4 种情况分别对各空泡辐射噪声的合成功率谱进行了理论分析,并进行了仿真验 证,提出了空化噪声连续谱的时域蒙特卡罗仿真模型;结合螺旋桨空化噪声时变特性的物理机理, 提出了螺旋桨空化噪声调制波形仿真算法。理论分析和仿真结果表明,螺旋桨空化噪声调制特性 频域不均匀性本质是空化噪声连续谱形状的不稳定性造成的。     

不同速度导弹的声辐射特性研究

根据悬浮子弹药对导弹的末端拦截所需的起爆激励条件,研究了导弹飞行过程中的声辐射特性。利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件对亚声速、跨声速和超声速3种速度等级导弹飞行过程中的表面脉动压力进行了仿真,得到了导弹周围的压力分布及其表面最大脉动压力随速度的变化关系。依据气动声学的声学相似理论对亚声速导弹所产生的声场进行了仿真,分析了该辐射声场中各参量的变化。结果表明:高频单色波可以作为悬浮子弹药激爆检测信号,研究结果可应用于悬浮子弹药声光激爆机制的设计。     

舰船作为体积目标时噪声通过特性的仿真

在近程探测条件下，舰船应被视为体积声源，沿舰船艏艉方向分布有三个明显的声辐射亮点部位，即螺旋桨部位，主机部位和辅机部位，这就是舰船的三亮点模型。结合舰船三亮点模型，建立舰船通过特性的数学模型，并对实测数据作了通过特性仿真。     

舰船辐射噪声模拟与实现方法

提出了一种基于特定频率响应FIR滤波器的宽带舰船辐射噪声模拟方法,线谱采用正弦信号模拟,并设计了一套数据回放系统。模拟系统的输入参数包括舰船吨位、航速、螺旋桨叶片数及转速。试验结果表明:该方法产生的舰船噪声与期望的频谱结构基本一致,数据回放系统也能够较好地、真实地模拟原始信号。     

基于拖曳线列阵声纳的潜艇武器发射噪声监测仿真研究

为了轻便快捷地获取潜艇发射雷弹时的辐射噪声,基于潜艇"水放"操纵训练理论,设计了通过本艇进行回转机动利用艇载拖曳线列阵声纳测量的方案.基于试验的实际情况,根据潜艇拖曳阵模型,仿真生成了各水听器阵元与本艇的位置关系;根据噪声源理论模型分析产生雷弹发射模拟噪声,利用SαS分布模拟武器发射冲击噪声,仿真分析模拟噪声在海洋环境中的传播衰减,对阵元信号分别利用最小方差无畸变响应法(MVDR)、空间平滑MVDR以及适应子带的波束域多重信号分类(BMUSIC)算法进行信号处理,得到发射噪声的声源级、频谱结构和方位.仿真结果表明.试验设计方案在减少测量成本、简化试验保障条件的基础上,实现分离发射噪声和潜艇辐射噪声的目标,可以获取开展发射装置减振降噪研究的发射噪声数据.     

声场频谱控制算法研究

在研究船舶辐射噪声特性的基础上,结合各类船舶辐射噪声功率谱特征,提出一种能够模拟船舶辐射噪声频谱的控制算法。被控对象的非线性会导致噪声频谱的剧烈变化,难以对噪声频谱模拟进行控制,提出的控制算法通过实时谱分析和实时修正的闭环控制能够有效地解决被控对象非线性引起的剧烈变化等问题。在将功率谱转换为复傅氏谱时需要添加相位信息,给出了一种添加相位信息的方法。仿真结果表明,在给定参考谱的情况下,算法可以很好地应用在频谱控制系统中。     

利用目标噪声频域信息的定位方法研究

讨论了水雷声引信对目标被动定位的重要性，提出了基于互谱法测向的基本原理，着重研究了利用舰船辐射噪声的线谱分量进行加权平均获取时延并提高测向精度的技术。仿真实验证明了本文方法的正确性和有效性。     

基于水声对抗系统的鱼雷噪声仿真研究

鱼雷仿真是水声对抗仿真系统中的重要组成部分,其仿真效果对水声对抗仿真整体性能有着重要影响。以潜射声自导反舰鱼雷为例,论述了鱼雷噪声仿真的实现过程和关键技术,包括鱼雷出管声仿真,鱼雷航行辐射噪声仿真,弹道仿真等具体内容。该方法可以体现鱼雷噪声的声学特征,可以用于水声对抗方法研究,系统测试等方面。     

具有舰艇“声纹”标志的水中目标敌我识别方法

为了在海战中提高水中兵器敌我识别(IFF)的能力,提出了一种具有舰艇"声纹"标志的水中目标IFF方法。该方法将约定的秘密信息进行纠错编码后,采用混沌序列跳频(FH)图案的快FH技术,以实现第1级信息隐匿;以舰艇噪声的主要频带选取FH的工作频带,FH信号不但将舰艇噪声作为其掩护信息,而且其频谱在较短的时间内为线谱,以实现第2级信息隐匿,形成"声纹"标志。在作战所需的时空范围内,依据该"声纹"标志识别我方目标。仿真分析表明:在多径及强舰艇噪声为干扰的背景下,当SIR=-10dB,SNR-4dB时,该方法对FH信号的误比特率小于10-6,3km距离的水库试验结果为均能正确IFF.该IFF方法不但简单灵活、识别速度快、准确性高,而且还具有隐蔽性好、抗截获能力强的特点。     

基于1(1)/(2)维谱的舰船辐射噪声低频线谱成分提取

分析了1(1)/(2)维谱具有的几个特殊性质,即抑制高斯噪声和对称分布噪声;加强信号的基频分量以及剔除非耦合相位的谐波分量.通过计算实际舰船噪声的1(1)/(2)维谱,并利用它所具有的特征参数,对舰船信号进行了分类与识别,达到了较好的识别效果, 为进一步开展水下目标探测与识别研究打下了良好基础.     

舰船辐射噪声功率谱特征提取方法研究

基于分段最小二乘曲线拟合方法,提出了一种的提取舰船噪声信号功率谱中线谱特征的新方法,通过一种新的坐标变换,用最小二乘曲线拟合方法精确提取了连续谱特征,将连续谱特征和线谱特征组合得到了舰船噪声的功率谱特征。利用BP神经网络对海上实录的两类目标噪声进行了分类识别,实验证明了方法的有效性,识别率达到90%以上,分类效果很好。     

一种水下目标辐射噪声调制特征提取方法

水下目标辐射噪声的调制信号携带许多重要特征信息,本文在现代信号处理理论的基础上对其调制特征提取方法进行了探讨。首先,利用小波变换和多分辨率分析理论,提取水下目标辐射噪声的调制包络;然后选取具有明显调制特征的特定频段数据对其进行112维谱分析,得到了辐射噪声的谐波信息。该方法结合小波变换与高阶谱理论对调制谱进行提取,可同时利用小波的消噪和高阶谱对高斯噪声的天然抑制性。对实测噪声数据进行的仿真结果表明,该方法可以有效提取噪声中的动态调制信息且抗噪性良好,具有很好的应用前景。