拖船辐射噪声的海试数据分析及特性仿真

针对海试数据分析了拖船辐射噪声的特性,进而对拖船噪声进行了建模仿真。首先利用自相关的AR模型产生宽带连续谱噪声序列,并迭加线谱成分,构造一维时间序列,而后根据海洋环境条件以及拖线阵与拖船空间位置关系建立声传播路径模型,构建拖线阵的接收声场。仿真结果在时频特性以及空间特性上都与海试数据非常逼近。     

多波束融合BP神经网络拖船噪声抵消

拖曳线列阵声纳中,拖船噪声常常是影响声纳性能的重要因素之一。由于存在严重的多途效应,仅仅改变自适应结构难以提高拖船噪声抵消性能。因此在实际应用中,固定参考输入自适应干扰抵消技术的抵消效果一般均不理想,本文针对拖船噪声的特性,提出了一种多干扰波束融合的抵消算法,该算法具有抗多途效应效果好,可以较有效地消除拖船干扰,提高声纳的检测性能,试验数据处理结果表明它优于现有的自适应方法,且具有运算量少的优点,可望在实际声纳中得到应用。     

拖船噪声对拖线阵声呐的干扰特性分析

针对拖船自噪声影响线列阵探测性能的问题,文章研究了浅海和深海环境下线列阵对拖船自噪声的波束响应。仿真结果表明,浅海环境下拖船自噪声会在0°~20°的方位区间内产生干扰,深海环境下会在0°~20°和60°~90°两个方位区间内产生干扰,并给出了最大波束响应偏离端射方向和深海环境下远离端射方向干扰出现的主要原因。海试数据处理结果证明,深海环境下拖船自噪声确实会在相应的方位区间内产生干扰。拖船干扰在不同环境下特性分析的结果有望应用于拖船自噪声抑制算法的研究。     

一种基于矢量拖曳阵的拖船干扰抵消算法

拖曳阵中的拖船干扰常常是限制目标的观测范围和检测性能的重要因素之一。在浅海环境中,由于拖船干扰存在严重的多途效应,采用传统的自适应干扰抵消方法,效果并不理想。为了抵消矢量拖曳阵的拖船干扰,利用矢量拖曳阵中振速通道正交于阵艏的分量对拖船干扰不敏感的特点,提出一种基于矢量阵的拖船干扰抵消算法。该算法抗多途干扰效果好,可以有效地抑制拖船干扰,实验数据处理结果验证了该算法的有效性,可望在实际的声纳工程中得到应用。     

潜艇辐射噪声测量方法

潜艇的辐射噪声是反潜战中潜艇平台的致命性指标，本文提出采用多倍频程恒定束宽线列阵波束形成的方法，对潜艇辐射噪声进行宽带测量。     

基于PC104的舰船辐射噪声传播特性测量系统

介绍了基于PCI04控制计算机的舰船发动机辐射噪声传播特性测量系统的组成和软硬件设计技术。试验证明该系统可有效应用于舰船发动机噪声传播特性的测量。     

基于声辐射逆问题的故障诊断与噪声分析的研究

本文采用全特解场边界元求解声辐射逆问题的方法,通过对故障诊断和噪声源分析、相位分析、声环境设计的仿真计算与讨论,初步揭示了声源与其所发生声场的逆关系。计算结果可为噪声控制、故障诊断、声环境设计等工程实际应用提供有价值的参数。     

舰艇辐射噪声特性仿真

本文讨论了舰艇辐射噪声的特性.运用冲激响应不变法来设计了一个IIR数字一阶低通滤波器,并用此滤波器对高斯白噪声进行滤波,滤波器的输出能很好地模拟舰艇辐射宽带连续噪声,此输出信号的功率谱在高频端以每倍频程6分贝的斜率下降.运用直接数字信号合成技术产生多个低频线谱信号,并将它与宽带连续噪声相加,从而来模拟舰艇辐射的低频线谱.     

城市轨道列车噪声辐射特性的试验研究

城市轨道交通噪声是环境污染的重要组成部分,会严重影响沿线居民的工作和生活。掌握列车辐射噪声的特性将有助于轨道交通管理部门采取合理的治理措施,既经济又高效地降低噪声产生的影响。采用阵列测量方式的试验在上海某高架城市轨道交通线上进行,分析了列车噪声级在距离轨面不同高度的空间分布及其变化趋势,研究了各1/3倍频程谱对噪声的贡献量,归纳了列车辐射等效声功率级与列车速度的关系。该研究可以为建立城市列车噪声辐射模型提供参考和帮助。     

水下目标辐射噪声宽带谱级的距离折算

1引言舰船和水下目标辐射噪声的测量,是水声研究的一项极为重要的工作。按我国海军舰船辐射噪声测量规范的要求,应对测量距离进行折算。传统的距离传播损失折算方法,是基于"点声源和波阵面球面     

船舶辐射噪声源模型的试验验证

任何船舶在运动过程中其机械设备的运转,以及船体本身的运动,都不可避免地会产生噪声,这种噪声在水中向周围传播,就在水下形成了随时间和空间分布的船舶辐射噪声场。由于船舶体积庞大、设备众多,在近场是一个十分复杂的体积声源,其声场具有时、空变化特性和指向性,在测量船舶水下辐射噪声时,为保证获得足够的信噪比,通常只能在近距离进行测量。因此开展船舶体积声源的建模研究,是十分重要和必要的。为了验证浅海波导条件下的船舶辐射噪声源模型,在某浅海海域,测量了一艘渔政船的辐射噪声。实测数据的处理结果验证了船舶辐射噪声源模型的有效性,即利用建立的船舶辐射噪声源模型可有效地描述体积声源的声场分布。本文的研究成果对于分析船舶目标的固有特性具有指导意义。     

基于深度学习的舰船辐射噪声多特征融合分类

为了改善分类系统的性能,进一步提高舰船辐射噪声分类的正确率,该文提出了一种基于深度神经网络的多特征融合分类方法。该方法首先提取舰船辐射噪声几种不同的特征,将提取的特征同时用于训练具有多个输入分支的深度神经网络,使网络直接在多种特征参数上进行联合学习,通过神经网络的输入分支和连接层实现特征融合,再对舰船辐射噪声进行分类。为了特征深度学习提取了舰船辐射噪声的频谱特征、梅尔倒谱系数和功率谱特征,并将多特征融合分类方法与在一种特征上进行深度学习分类方法的正确率进行对比。实验结果表明,基于深度学习的多特征融合分类方法可以有效地提高舰船辐射噪声分类的正确率,是一种可行的分类方法。     

船舶螺旋桨辐射噪声与尾流场的相关性及特征分析方法

研究螺旋桨几何特征和工况特征变化对螺旋桨尾流场和噪声特征的影响。采用黏性多相流理论对螺旋桨尾流场特征进行数值预报。利用N-S方程、混合多相流模型、湍流模型和空化模型数值求解尾流场压力脉动等物理量。将压力脉动数值解和测量噪声声压信号的功率谱低频线谱特征进行分析,表明两者特征具有一定的相关性。最后分析侧斜角和进速系数对压力信号频谱特征的影响,获得了低频线谱幅值分布特征与螺旋桨侧斜角、进速系数等参数的初步关系。     

基于拖曳线列阵声纳的噪声监测仿真方法

为便捷获取潜艇辐射噪声,设计了利用艇载拖曳线列阵声纳通过本艇回转机动进行测量的方案。利用潜艇拖曳阵模型,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产生了潜艇模拟噪声,利用深海传播模型模拟噪声在海洋环境中的传播衰减。对阵元信号分别利用MVDR、空间平滑MVDR以及适应子带的BMUSIC算法进行处理,在一定频率范围内可以分辨出近距离的不同辐射声源,得到辐射噪声的声源强度、频谱结构和位置信息,进而获取艇上机械工况异常信息。     

基于VMD和窄带包络相关的船舶辐射噪声改进DEMON分析

船舶辐射噪声的包络谱中蕴含着轴频和桨叶数等船舶固有特征信息,对船舶目标识别具有重要意义。为了提高船舶辐射噪声包络谱解调性能,提出了基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)和窄带包络相关的改进DEMON分析方法。首先利用VMD算法代替传统带通滤波器,将船舶辐射噪声信号分解为若干个子带;然后对各子带进行希尔伯特(Hilbert)检波并计算平均窄带包络相关系数,用于衡量信号的包络调制在频域上的非均匀性;最后提取各子带信号包络谱并按照平均窄带包络相关系数进行加权融合,从而得出宽带噪声信号的包络谱。利用该方法对实测不同类型和不同航速船舶辐射噪声信号进行了处理,结果均表明所提方法能有效提高包络谱解调效果,较传统方法更为有效。     

舰船辐射噪声模拟产生技术方法综合研究

本文总结了各种舰船辐射噪声特性及其模拟产生原理技术方法 ,重点分析研究了常用的水声换能器模拟方法的各种模拟技术原理、技术实现及其应用特点 ,对相关设备的研究有一定的参考价值。     

基于VMD与共振稀疏分解的舰船辐射噪声窄带特征提取

为了获取实测舰船辐射噪声信号中有效的目标信息、提高低信噪比条件下目标信号的可分性,文章提出了结合变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和共振稀疏分解(Resonance-based Sparsity Signal Decomposition,RSSD)的舰船辐射噪声信号特征提取方法。基于舰船辐射噪声信号具有一定的周期性而外界干扰具有随机性的特点,首先利用VMD自相关分析的方法重构信号,主要剔除带外噪声分量;然后采用RSSD算法基于信号共振属性的不同,进一步滤除带内噪声和瞬态干扰,实现对信号中周期性振荡成分的提取;最后提取信号的波形结构特征用于目标的分类识别。仿真信号与实测信号分析表明,该方法可以较好地滤除带内外噪声,增强舰船辐射噪声信号固有的窄带特征。多类舰船目标的分类实验结果表明,该方法可以有效提高低信噪比信号的可分性,有利于提高目标识别的性能。     

一型拖轮下方辐射噪声空间分布特性分析

以拖轮为代表的舰船下方辐射噪声空间分布特性研究对于以被动方式工作的探测设备和水下攻防装备的开发与研制具有重要意义.基于直线阵测量系统获取的拖轮下方辐射噪声数据,利用通过以特性分析为基础的数据处理与分析方法,对该拖轮下方辐射噪声的空间分布特性进行分析,获得了被测拖轮下方的特征线谱、连续谱及总声级等典型的水平等声压分布曲线,研究成果为该类水面目标的有效探测和识别等提供了重要依据.     

某型蛙人运载器辐射噪声测量与特征分析

蛙人是港口和水下设施的重要威胁,蛙人运载器产生的辐射噪声是对依靠运载器执行任务的水下蛙人实施警戒探测的重要依据,目前利用声学系统被动探测是发现水下蛙人的有效手段之一。文章针对某型蛙人运载器的实际探测问题设计了声学测量实验,实验包括消声水池测量和海上测量两部分,目的是获取蛙人运载器的有效声学特征,包括声源级、指向性、功率谱、LOFAR谱和DEMON谱等,获得有效的轴频、叶频及其各次谐波簇。在实验测量的基础上,系统分析了某型蛙人运载器辐射噪声的典型时频变化特征,为水下蛙人运载器的警戒探测提供实测数据支撑。