Pekeris水声波导环境中声压信号采样时段对船舶声源级评定的影响研究

建立了一个实尺度的单层壳水下船舶结构声辐射计算模型,加载典型的船舶机械激励力。采用Pekeris水声波导环境中的船舶三维声弹性分析方法,模拟有限水深环境中航行船舶的辐射噪声测试状态,开展计算仿真。针对通过舷侧方向的观察点获取内部激励源作用下的船舶辐射噪声量值问题,探讨了观察点声压信号不同采样时段对船舶声源级评定的影响。在此基础上,给出了有助于更全面地获取船舶辐射噪声频谱特征及使得观察结果更加稳定的声压信号采样时段选取的建议。     

基于多通道重构的SAR方位的性能分析和算法研究

SAR DPCMAB(方位向多相位中心多波速模式)能够提高方位向采样率,同时却带来非均匀采样的问题,通过频谱重构算法能够有效的恢复原信号频谱。但是在SAR传感器运行过程中存在通道特性不一致,采样时刻偏差,噪声等干扰因素,导致重构后的信号出现频谱噪声,重构精度收到影响。研究一种基于方位向相位中心偏移天线技术的机载SAR实现方法。通过在方位向上安置相位中心偏移的多个波束来降低系统对脉冲重复频率的要求,从而在保证方位向分辨率不变的条件下能够扩展机载SAR的测绘带宽。针对由PRF的变化造成的方位信号非均匀采样,采用多通道重构算法来恢复均匀采样信号。并以两通道机载SAR为例,通过仿真实例验证该算法的有效性。     

基于子带锐化互相关处理的目标方位估计方法

将双接收器信号分频段处理的思想引入被动测向估计中,提出了一种子带锐化互相关算法。该算法利用高斯函数替代各频段信号互相关函数来实现尖锐化,再进行加权处理,以解决互谱相关算法在多目标或存在干扰情况下的目标方位估计效果不理想问题。仿真和海试数据处理表明,对具有频谱分布差异性的带限信号来说,算法在多目标、强干扰情况下仍可很好地估计目标方位,并且可以同时得到目标的频率信息,根据信号频带的不同还可以分辨相同方位角入射的不同目标。     

浮标水声信号中海浪声的分离方法研究

针对浮标系统测量的水声信号开展研究,使用信号处理的方法对水听器信号中的海浪声成份进行分离。首先对于16路水听器的浮标水声信号,依据采样频率、采样时间等参数将水听器采集到的原始数字信号转换成音频信号,利用人耳区别水听器信号中的各种噪声成份;然后在时域内,从原始水听器信号中截取各种噪声时段进行频谱分析,得到它们的特征频率;最后设计合理的数字滤波器进行去噪处理。试验结果表明水听器信号中海浪声成份得到有效抑制。     

倒频谱原理及其在噪声分析中的应用

回声在时间信号的功率谱里给出了周期性的成份,使谱图脉动增大。利用倒频谱(Cepstrum),可将回声的影响消除,得到接近无回声影响的真实功率谱,以便在频域里对噪声进行更好的分析。本文介绍了倒频谱的基本原理,分析了混有回声信号形成的机理及其所造成影响的消除方法。对一台在无消声条件下测量到的车床床头箱的噪声信号,用倒频谱进行了分析处理,给出了分析结果。     

基于AMD和自适应随机共振的旋转机械故障诊断方法研究

针对强噪声背景下信噪比较低的旋转机械故障诊断问题,提出一种基于解析模态分解(AMD)和随机共振的旋转机械故障诊断方法。若信号的频率成分已知,AMD方法能将多频率成分的信号分解为单频率信号。对于可预知故障特征频率的旋转机械故障诊断,首先利用AMD方法提取振动信号中故障特征频率所在频段的信号,并对每个提取出的信号添加强度较低的噪声;然后利用粒子群算法优化的双稳随机共振对含噪信号进行处理来加强信号;最后求该信号的频谱,若频谱中含有故障特征频率,则说明振动信号中存在该故障。通过对滚动轴承故障信号特征的提取证明了该方法有良好的效果。     

一种估计船舶线谱的联合分析法

线谱是船舶辐射噪声中重要的特征信息，线谱提取是水中目标识别的关键技术。文章简述了船舶辐射噪声的物理成因和频谱特征，利用经典谱估计法与现代谱估计法在短时序列谱估计中的特点，结合Matlab仿真试验的结果，提出了一种对船舶辐射噪声0．100Hz低频段线谱估计的联合分析法。并用该方法对两艘实船噪声进行了谱分析，提取了A型船在中速航行时5．25Hz的特征线谱，B型船存在65．5Hz和69．2Hz两条特征线谱。实验结果表明该方法对低频段的线谱特征提取有明显的实用效果。     

非线性和非高斯型海洋噪声

双频谱分析是从含有非线性随机信号的数据中检测并辨别非线性随机信号产生机构的统计方法。双频谱分析也可用于检验所观测的数据记录是否符合基本随机过程为高斯分布这一假设。本文应用了一种最近推出的统计方法,该方法基于若干海洋环境噪声记录的双频谱估计可检验该噪声是否为高斯型分布以及在产生所观测噪声的基本机构中是否含有非线性的证据。文中研究了取自百慕大南部大西洋、东北太平洋和印度洋3个海区的7个噪声记录。收集的这些时间序列既有当地没有航船时的环境噪声,也有以本地航船噪声为主的噪声。3个海区的环境噪声记录显示出两种情况:分析时间约为lmin时,它是线性、高斯过程;分析时间约为ls时,它是非线性和非高斯过程。而对本地船舶噪声占优势的各种时间序列,不论分析时间是短是长,检验结果都是非线性和非高斯型的。     

聚束式合成孔径雷达的条带式处理方法

聚束式合成孔径雷达是一种高性能遥感工具,它可以获得一块区域内高分辨率的微波遥感图像．但是如何处理它的数据却是一大难题,原因在于它总的方位向带宽通常远远大于方位向采样率(PRF),这样会产生严重的方位向频谱混叠效应．所以我们无法直接应用传统的条带式处理技术来对聚束式数据进行处理．本文讨论了一种将条带式数据处理的聚焦成像技术应用到处理聚束式数据中的算法．它的核心步骤是预滤波,可以实现方位向数据和一个参数可调的线性调频信号的卷积．经过这个滤波器后,方位向数据的频谱混叠得到了补偿,再应用稍加修改的传统条带式处理算法就可以获得良好的聚焦图像．     

基于白化滤波器和频段加权的微弱信号检测方法

针对平台振动噪声影响下的舷侧阵声呐弱信号检测问题,充分利用振动噪声和目标信号的频谱先验信息,给出了两种能够有效提高系统弱信号检测能力的处理方法,一种是利用白化滤波技术对阵列输出信号进行预白化处理,另外一种是利用频段加权对普通宽带自适应波束形成输出结果进行后置处理,设计了两种有效获取参考噪声的方法,从阵列输入信噪比改善角度重点讨论了白化滤波技术对提高系统弱信号检测能力的贡献,并简单说明它与频段加权后置处理方法的等效性。仿真和实际数据分析结果验证了两种处理方法的有效性。