低频矢量声场建模及其应用研究

浅海近距离矢量声场携带了丰富的信息可以用来识别目标。采用射线理论对浅海低频矢量声场进行建模,并且分析了该模型在浅海或深海低频时的适用性。经过与波动理论的比较,说明该模型仅是矢量声场传播损失的简单近似。通过分析浅海声压场的特性,提出了一种目标运动参数估计的方法,海试数据分析说明了其有效性。近距离目标辐射的低频宽带噪声通过浅海声场后,在LOFAR图上形成双曲线干涉条纹。运用图像处理中边缘提取的常用方法——Hough变换,提取双曲线参数,可以得到运动目标的航速、航深及距离的信息。     

矢量水听器低频绝对校准装置研究

提出了矢量水听器低频绝对校准装置。首先给出了矢量水听器绝对校准的原理,通过测量声源辐射面的加速度,利用驻波管中平面驻波声场中的声压、质点振速和质点加速度在垂直方向上的分布规律,得出了校准计算公式;之后对校准装置中平面驻波场在垂直方向上的分布规律进行了测量验证,并对测量用加速度计进行了校准;最后对待校矢量水听器的灵敏度和指向性进行了测试。结果表明:在10~315 Hz频带内,矢量水听器低频绝对校准装置在±1 d B误差允许范围内,可用于矢量水听器的绝对校准。     

轨道交通地下站台低频结构噪声预测及其传播特性研究

该研究在对地下车站站台噪声现场试验及分析的基础上,通过对站台结构的精细化模拟,建立适用于站台结构振动辐射噪声分析的声场有限元模型,对轨道交通列车荷载作用下站台内低频结构噪声进行预测,分析了站台空间内低频结构噪声的声场分布特性,并从声模态的角度揭示了低频噪声传播机理.研究结果表明:地下站台低频噪声在50 Hz～ 85 H...     

波导不变量和航向角联合估计方法研究

波导不变量是一个与环境特性和传播特性有关的物理量,对其准确估计有重要意义.结合LOFAR图和方位-时间历程图,提出了利用Hough变换进行波导不变量和目标航向角联合估计算法,该算法无需知道运动目标的距离信息,不要求目标有最近通过距离.提出了综合Hough变换参数估计算法,较提取单条纹参数估计算法有更好的稳健性,但增加了计算开销.仿真研究和海试数据分析均验证了算法的可行性,并表明该参数估计算法有较高的估计精度.     

被动声呐宽带信号干涉信息提取研究

利用非线性滤波的方法估计目标信号中连续谱,并在此基础上提取出其中的谱峰信息.通过实测数据的处理表明了算法的有效性.     

基于单矢量水听器的水面目标运动分析

介绍了一种基于单个三维矢量水听器对水面目标进行跟踪定位和运动速度估计的简单方法。首先利用平均声能流法得到目标波达方向的极大似然估计;当矢量水听器深度已知,由目标波达方向的估计序列可得到目标空间位置和运动速度的估计序列。但随着信噪比的降低,目标定向性能随之下降,导致目标位置和速度的估计误差急剧增大。针对直线运动目标,提出利用线性最小二乘法进行目标轨迹拟合的改进算法。仿真结果表明,拟合算法大大提高了目标定位精度和运动速度估计精度,增强了基于单矢量水听器的水面目标运动分析的结果的可靠性。     

基于学习矢量量化的运动目标检测算法

提出一种基于学习矢量量化的运动目标检测算法.通过训练样本,网络能自适应地确定区分运动目标和背景的阈值向量.输入向量包含图像的 YCbCr 颜色空间分量和灰度共生矩阵的方向特征.两者融合到算法中,有效抑制了背景亮度变化对运动目标检测的干扰.仿真实验结果表明,即使在背景模型亮度剧烈变化的情况下,算法也能够准确检测出运动目标.     

星载稀疏阵扫描模式干涉雷达动目标检测研究

地面动目标检测(GMTI)是星载分布式雷达的重要应用之一,利用星载稀疏阵可增加系统虚拟孔径,以改善动目标检测性能.扫描模式干涉雷达(Scanning Pattern Interferometric Radar,简称SPIR)是一种雷达天线阵波束扫描的新型GMTI雷达,用点扩展函数(Point Spread Function,简称PSF)与扫描结果进行解卷积,就能恢复出地物后向散射系数,然后利用杂波位置来检测动目标.本文分析了SPIR方法的基本原理,并对有不同位置误差的阵列进行了SPIR仿真,比较仿真结果发现,在一定误差范围内,准确测量孔径实际位置比精确控制孔径位置更重要.     

基于压缩感知的单通道SAR运动目标检测方法研究

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一种高分辨成像雷达，随着科技的发展，人们对雷达分辨率的求日益增高，将压缩感知理论应用于SAR系统，可以有效的减小数据采样、传输、存储的压力。     

RANSAC算法在空间目标光电跟踪中的应用研究

基于光电跟踪设备对空间目标进行跟踪测量时,由于电磁干扰、云层遮挡或者地影等因素的影响,造成空间目标成像在设备视场中无法提取,严重时甚至导致系统闭环跟踪不能平稳进行。此时可以采用理论引导的方式,利用预测轨迹继续进行跟踪搜索。本文将广泛用于计算机视觉领域特征提取的随机抽样一致性(RANSAC)算法引入轨迹预测,并根据观测数据分布的特点进行改进提出WRANSAC算法,用于实时处理有限的历史观测数据,进行轨迹预测。引入该算法后,在对空间目标轨迹预测时,对历史观测数据的容错能力提高,对模型的敏感性降低,预测结果的准确性和鲁棒性远远优于最小二乘法。通过对比预测轨迹和实际轨迹,证明了该算法的有效性。     

A spectrum analyzer with a low level of combination distortions

The characteristics of a spectrum analyzer with two conjugately tunable input frequency converters are considered. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 11, pp. 50–52, November, 2007.     

运动汽车噪声的可视化测量方法比较研究

运动汽车噪声源的快速定位和精确测量是进行汽车噪声控制的重要基础,通过可视化的方法将噪声源及声场分布实时显示出来使这一过程更为高效直观.目前在运动汽车噪声测量领域有3种噪声可视化测量方法:远场声全息法.短时波束形成法和动态波叠加法.通过理论分析和仿真模拟对3种方法进行比较研究,并搭建了基于3种方法的仿真和实验系统,通过实验验证研究结果,得出研究结论.     

基于单矢量水听器空间谱增强的MUSIC算法

针对单矢量水听器多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法在低信噪比条件下,存在谱峰宽度变宽、估计精度变低等性能恶化的问题,提出一种基于单矢量水听器空间谱增强的改进MUSIC算法。该算法的基本原理是:单声源入射到单只矢量水听器上时,加一参考信号源,若两者方位相同,则同方位叠加使空间谱增强;若两者方位不相同,则两方位合成,使空间谱估计产生偏差。因此,改变参考信号源的方位,当参考信号源的方位与信号源的方位一致时,将使谱峰得到增强,此时空间谱达到最大值,其对应的角度即为信号源的方位角。仿真分析及实验数据处理结果表明,与常规MUSIC算法相比,该算法具有更尖锐的谱峰、更高的估计精度,能够实现更好的空间谱估计。     

典型民用建筑设备噪声频谱特性与声品质分析探讨

建筑设备噪声是建筑内部噪声的主要来源之一,通过对建筑设备噪声的频谱特性和声品质进行分析,探讨利用声品质参数对民用建筑设备噪声,特别是低频噪声的影响进行恰当评价的可行性,从而为后续选择合适的噪声控制措施来减少设备噪声污染提供新的思路。选取了4种建筑中常见的配套设备噪声源进行研究:变频水泵、配电器、排风扇和室外空调机,从声级指标和声品质指标两个方面对设备噪声特性进行探讨。使用Head Acoustic数字式人工头系统进行噪声采样,NOR140噪声分析仪同步展开噪声测量,通过Artemi S频谱分析软件分析噪声的频谱特性,计算各频率段的声能量分布及声品质各项指标。结果表明,在所测量的设备噪声中室外空调机的烦恼度最大;变频水泵的声级峰值位于高频段(15.2～24 Bark),且高频噪声能量占比和响度分布近50%;除水泵外其他设备噪声声级峰值位于低频段(0～3.4Bark),且低频段能量占比最大,响度分布在中频段(3.5～15.2 Bark)超过50%,低频段接近30%。     

矢量水听器宽带多途信号仿真及俯仰角估计性能研究

以声线理论为基础,建立了发射波形已知的声场振速信号的有限差分数值计算模型。在保证精度的前提下,仿真宽带信号所需的计算量和运算时间都大大减少,可满足实时处理的需要。通过仿真分析了浅海环境下近、远场的多途信号的到达结构及其对矢量水听器俯仰角定向性能的影响。研究结果表明：多途相干信号给矢量水听器的俯仰角估计带来严重误差,应该寻求匹配场处理或者其它信号处理技术提取直达波以改善其性能;使用等声速剖面近似弱负梯度声速剖面,对声压信号和垂直振速信号时域波形影响较小,但对水平振速的时域波形影响很大。     

MEMS矢量水听器声压通道封装技术研究

为了更全面地获取水下声场信息,微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)矢量水听器常需集成声压敏感通道来提升单个换能器性能,MEMS矢量水听器的敏感芯片采用的是MEMS工艺制备完成,其封装必须与水隔离,传统的橡胶灌封方式会破坏MEMS敏感芯片的机电性能,故MEMS敏感芯片常采...     

声强向量法对声源定向的理论和实验研究

文章应用的双传声器声强探头CM－202和与之配套的传声器,自行设计了1个声强探头支撑架,使之可以把声强探头转动到空间微卡儿坐标系的3个互相垂直的方向,并且它们的几何中心保持不变,这样就可以测量平衡声场中1点的声强矢量的3个分量,由此就能对声源进行定向,在半消声室中应用这套实验装置对声源进行了定向研究,并探讨了各种误差因素与定向精度的关系。     

舰船螺旋桨空化低频辐射噪声时频域仿真

依据空泡动力学经典理论的分析结果,仿真出单个空泡体积变化时间波形及相应的声脉冲。将旋转桨叶充分空化情况下,一周期内引起的空泡群破灭过程的平均行为用单空泡仿真,并将不均匀尾流场空泡群噪声辐射近似描述为以叶片频倒数为周期间隔出现、幅度随机变化的单脉冲所构成的脉冲序列组成,并在声压脉冲波形上叠加适当的高斯白噪声。推导了宽带洛埃镜模型信道响应函数,分析其相应的谱特性,对深海近表面目标螺旋桨空化近场低频辐射噪声场进行了仿真,仿真结果与实测数据吻合较好。