声纳换能器的新进展

换能器对整个声纳系统的性能有很大影响。随着科学技术的迅速发展，水声换能器在分析方法、设计理论、材料和制作技术上都有了很大的发展，从而使换能器性能有了很大提高。超磁致伸缩稀土换能器、高性能电致伸缩陶瓷换能器、压电复合材料换能器、矢量水听器、低频大面积PVDF水听器、光纤水听器等是当前换能器研究的热点。文章回顾了20世纪80年代以来，以上几种换能器的最新进展情况。  

测量超声场声强用组合式水听器的设计方案

介绍1种可用于测量超声波声场强度的新型水听器。它是由声压型水听器与振速水听器在结构上组合为一体而构成，文中描述了这种水听器的基本结构型式，工作原理及特性。  

矢量线阵MUSIC算法抗空间混叠性能研究

利用矢量线阵可以提高对目标参数估计的性能，探讨了矢量线阵MUSIC算法的抗左右舷模糊性能和抗空间混叠性能。理论研究和外场试验结果表明，矢量线阵消除了声压线阵MUSIC方位谱的左右舷模糊，在阵元个数保持不变的条件下，空间降采样时，矢量线阵MUSIC空间谱不仅提高了方位估计的精度，而且能够抗空间混叠，在相同的条件下．矢量线阵MUSIC空间谱的抗空间混叠性能明显优于矢量阵常规波束形成方法。  

基于矢量水听器阵的恒定束宽波束形成器的原理与设计

摘要：在对水下目标进行探测识别的应用中，一般要求声纳系统具备在较宽频带内形成恒定束宽波束的能力：过去对声纳恒定束宽波束形成器的研究一直针对声压水听器阵，近来随着对矢量水听器认识的深入，开展基于矢量水听器阵的恒定束宽波束形成器研究越发变得必要。本文正是体现了作者在这一方面的阶段性研究成果。文中首先介绍了单个矢量水听器的指向特性，接着提出了矢量水听器阵宽带恒定束宽波束形成器的实现原理和设汁方法，并以均匀等间距线阵为例，给出了获得实现恒定束宽算法所需频域加权矩阵的步骤，之后又进一步给出了恒定束宽算法的频域实现流程，并通过计算机仿真验证了其有效性：  

矢量水听器阵时频MUSIC算法研究

时频MUSIC算法利用信号的时频分布构造空间时频分布矩阵,并用该矩阵代替传统的相关矩阵进行DOA估计,可以有效抑制噪声和干扰,提高算法的稳健性。时频子空间算法突破了传统子空间算法中阵元数对估计信号个数的限制,时频点包含了信号的时频空三维信息,通过时频点的选择可直接确定信号的频率从而确定阵列流型矩阵。对于宽带信号,在进行方位估计时避免了频域搜索,减少了运算量。将时频MUSIC算法应用于二维矢量水听器垂直线阵中,充分利用矢量水听器的标、矢量信息和信号的时、频信息进行宽带信号的二维波达方位估计。仿真研究验证了算法的有效性。  

矢量水听器阵列自适应子空间跟踪算法

矢量水听器能同时共点获得声场中声压和振速，与其他水听器相比，能获得更多的信息量，具有很好的应用前景。矢量水听器阵列的MUSIC算法能实现360°无模糊方位估计，然而对于方位时变的目标源，该算法很难完成对上述目标源方位进行实时跟踪估计。鉴于此，将MALASE算法和MUSIC算法相结合，提出了一种矢量水听器阵列的自适应子空间跟踪算法。仿真结果表明，该算法既保留了MUSIC算法的性能，又实现了对目标源进行实时跟踪估计，且方位估计误差仅为0．4°左右。  

弹性球壳声散射对矢量水听器测向影响研究

以平面波在弹性球壳上声散射理论为基础，建立了弹性球壳近场声散射对矢量水听器目标定向性能影响计算模型，分析了入射声波信号频率、入射角度以及矢量水听器安装位置对目标定向的影响。计算和理论分析结果表明．弹性球壳声散射对矢量水听器测向性能的影响与壳体散射特性和水听器安装位置密切相关，在低频和高频段测向误差相对比较小，而在中频段则测向误差比较大，可通过选择工作频段，或者采用声学处理，降低壳体声散射强度，减小对矢量水听器测向性能的影响。研究结果为矢量水听器工程应用奠定了理论基础。  

光纤矢量水听器指向性锐化技术研究

1引言光纤水听器和矢量水听器是近些年来出现的新型水听器,与普通声压水听器相比,它们有着较为优越的性能[1],光纤矢量水听器则结合了二者的优势,有着更为广阔的应用前景,在本文中,我们分析了光纤矢量水听器的指向性并对其进行了海试实验验证。  

矢量水听器在水声通信系统中的应用

将矢量水听器应用于水声通信系统,利用矢量水听器的指向性屏蔽强干扰。建立了基于矢量水听器的多载波正交频分复用(OFDM)系统模型,对各向同性噪声场中矢量水听器的增益进行了推导,为抑制相干干扰提供了新的解决方案,并进行了仿真验证。仿真研究表明,该方案能够有效地增强系统的抗各向同性干扰的能力,达到提高信噪比的目的,降低了误码率,增加了系统的稳健性。湖上试验验证了该方法的有效性,表明基于矢量水听器的水声通信系统可为实现高速水声通信提供一种有效的途径。  

中频三轴向矢量水听器的研究

根据实际工程需要，设计、制作三轴向中频矢量水听器，其声压通道和矢量通道在结构上结合为一体，外形为两端带半球帽的圆柱形结构。矢量水听器体积为Ф44×88（mm）、工作频带为5Hz—8kHz。在驻波管和消声水池中对研制的矢量水听器进行了测试，测试结果表明：矢量通道的声压灵敏度级为-184dB(测量频率1kHz，0dB参考值1V/μPa)，具有余弦指向性；声压通道灵敏度级为-198dB(0dB参考值1V/μPa)。研制的矢量水听器具有体积小、通道灵敏度高、使用时悬挂方便等优点，适合构建矢量水听器线阵。