水下运动声源部位识别方法研究

为了对水下航行器噪声源部位识别方法的可行性进行验证,研制了一套模拟试验系统。设计了非均匀水听器线列阵,采用常规波束形成(CBF)算法和反卷积(DAMAS)算法对噪声源部位进行了识别。通过对水库试验中静止及运动状态模拟声源的辐射噪声解算,验证了水下运动声源部位识别试验方法的有效性。实验表明:2种噪声源识别算法平均定向偏差小于0.2°,其中反卷积算法性能更为优越,适用于水下航行器噪声源识别。     

基于相关理论的相位差算法的误差研究

为了提高电信号相位差的测量精度,提出了基于双相关算法的相位差测量新方法.对于同一对正弦波信号,利用此方法进行相位差仿真测量,当采样频率、采样精度和噪声源参数发生改变时,测量误差会有所不同.仿真结果表明,信号的采样频率和噪声源对测试结果影响较大,最大相对误差可达到1%,而采样精度对测量结果的影响较小,约0.1%.该算法已应用于某导弹舵机的测试系统中,经过多年使用,测试性能稳定,结果符合要求.     

接地电性源空地瞬变电磁探测传感器的研制

根据一维层状模型,正演计算了探测深度为1000m时接收电磁信号的特点,进而确定了接收传感器的基本性能参数。建立了传感器的等效模型,分析了不同匹配状态下传感器的频率特性及对其灵敏度的影响。在对传感器噪声源建立等效模型的基础上,给出了影响传感器噪声水平的各噪声源随频率变化的规律,同时给出了高源阻抗下降低传感器噪声的方法。野外试验采用已知异常线圈响应对传感器的输出特性进行测试,测试结果与理论计算结果相吻合,同时其噪声特性能够满足实地探测的需要。     

微机械陀螺的建模与仿真

为了降低微机械陀螺系统的噪声和提高系统分辨率,依据电磁驱动电容检测式微机械陀螺的运动方程和接口电路的传递函数在Simulink仿真平台上建立了系统级仿真模型.模型中加入了传感器的机械热噪声、电路的电热噪声以及传感器内部的耦合效应等.模型不仅能够实现陀螺系统的功能性仿真,还能对各部分噪声源对系统性能的影响进行量化,获得不同耦合情况下的系统主要噪声源.系统噪声仿真结果表明,当陀螺器件内部耦合效应较小时,电容电压（CV）变换电路单元为主要噪声源;当陀螺器件内部耦合效应较大时, 陀螺自激端输出信号的带通滤波放大电路单元为主要噪声源,并通过实验测试使仿真结果得到了验证.     

矢量阵测量统计最优近场声全息的运动声源识别方法与实验研究

为了有效解决水下大型结构或大型声源的近场声全息(NAH)测试与噪声源识别问题,研究了基于矢量阵测量的近场声全息的运动声源识别理论.在统计最优平面NAH理论基础上,建立了基于声压-振速测量的运动声源识别方法,并通过水池实验研究证明该识别方法能对水下运动声源进行准确识别.该方法可应用于水下大型结构或大型声源NAH的连续扫描测试,有效地解决传统测量方式的测量工作量大、测试时间长等问题.     

最大似然估计在辐射噪声源近场定位中的应用

为有效解决水下噪声源近场定位问题,本文针对常规聚焦波束形成及MVDR聚焦波束形成定位方法的空间分辨率不高及无法处理相干声源的缺点,介绍了基于最大似然估计的辐射噪声源近场定位方法,并利用遗传算法寻求最大似然估计的全局最优解,从而实现水下噪声源近场高分辨定位.通过计算机仿真及湖试数据处理验证了该方法可以实现辐射噪声源近场高分辨定位,且仅利用小孔径基阵就可以清晰分辨间距大约1 m的两相干声源,具有很高的工程应用价值.     

动态场景中运动目标快速检测算法

提出了一种基于边界灰度投影匹配的全局运动估计和运动目标提取算法.算法将边界灰度水平投影和垂直投影值作为匹配特征,较好地估计了全局运动参数.由于只需计算一维特征向量所以降低了全局运动估计的计算量.经过全局运动补偿后,可以运用传统的帧间差法得到运动目标.为了减少噪声的影响,准确提取目标,采用了高阶统计量的方法(HOS)来区分背景和运动目标.试验结果证明,所提出的方法在估计全局运动参数和提取运动目标方面有较好的鲁棒性.     

柴油机噪声源分解试验研究

本文介绍应用消去法对案油机噪声源进行分解试验。并通过试验实例与理论分析,阐述了柴油机噪声源的基本构成与一般性质,以为探讨降噪的可能途径与措施提供根据.与此同时,为消去法对研究柴油机噪声源的应用意义提供了例证。     

基于逆变器端口模型的电磁干扰滤波器设计

逆变器的噪声源阻抗对电磁干扰（EMI）滤波器的滤波效果有较大影响,在设计滤波器时有必要对逆变器的噪声源阻抗进行提取和分析,研究基于逆变器端口模型的无源EMI滤波器设计方法. 建立逆变器的端口电磁干扰等效模型,通过测试逆变器的端口电压和端口电流,采用优化算法提取逆变器的等效噪声源和等效源阻抗. 在考虑噪声源阻抗、负载阻抗以及滤波元件高频特性的情况下,采用优化算法计算滤波元件参数,实现EMI滤波器的量化设计. 针对接入滤波器后部分频点共模干扰超标的问题,分析发生谐振的原因,提出阻尼电路的设计方法. 接入所设计的EMI滤波器进行实验,逆变器输出线的电磁干扰符合标准,验证了所提出的EMI滤波器设计方法.     

钝体绕流气动噪声源特性数值研究

为研究钝体绕流的气动噪声源特性,采用Realizablek-ε湍流模型与宽频带噪声源模型相结合的方法模拟钝体的声功率级和表面声功率级,比较并分析来流风速、钝体截面形式及尺寸对气动噪声源强度及其分布特性的影响规律,探讨气动噪声源的影响机制.结果表明:钝体绕流气动噪声源主要位于气流发生分离、湍流运动比较剧烈的地方,且钝体的外形越趋近于流线型,其气动噪声源强度越低;四极子噪声源对总噪声的贡献比偶极子噪声源的贡献小得多;柱体表面声功率级最大值与来流风速对数之间呈线性正相关,与截面尺寸之间呈线性负相关.最后提出了表面声功率级的数学预测模型,为工程结构的声环境设计及气动噪声控制提供参考.