柱面多参考统计最优近场声全息研究

针对舰艇水下机械噪声源分布集中、相关性强、耦合作用明显等特点,利用柱面多参考统计最优近场声全息,建立舰艇水下机械噪声源的可视化定位技术.该方法集成了多参考点布置、局部声场分解和统计最优近场声全息反演算法等技术.针对该方法,进行了多点相关噪声源定位及多参考点布置等仿真研究,并进行了水下模型的近场声全息试验研究.仿真和试验...     

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.     

一种基于子空间方法的近场目标定位算法

针对近场目标参数估计中计算量大的问题,提出了一种结合主奇异向量模态分析（PUMA）技术以及一维多重信号分类（MUSIC）方法的近场目标定位算法。该算法首先利用PUMA技术估计近场目标角度参数,然后通过估计出的角度参数并结合一维MUSIC方法,估计出近场目标距离参数。通过计算机仿真实验表明,该方法能明显减少近场目标参数估计的计算量,并且具有较好的参数估计性能。     

水中柱面宽带近场声全息技术的实现

基于声强测量的宽带声全息技术(BAHIM)是由近场声全息(NAH)领域脱颖而出的一项新技术,它由全息面上互相垂直的2个切向声强分量计算出全息面上的复声压相位,得到全息面上复声压,再进行NAH处理.针对水中圆柱体的噪声源识别问题,给出了该方法在柱体中运用的基本原理,推导了全息重构公式在有限空间范围上的离散算法,对算法实现和滤波等关键技术进行了研究,并利用所编制的程序进行了仿真验证.该文的研究为BAHIM技术应用于在水中柱体辐射声场的重建噪声源识别和定位提供了方便.     

远近场混合循环平稳信源定位方法

提出一种基于对称均匀线阵与二阶循环统计量相结合的远近场混合源定位新方法。该方法首先将均匀线阵划分为两个对称子阵,获得仅包含方位角信息的旋转矩阵,以此为基础,构造谱峰搜索函数,实现远场源和近场源角度的同时估计,将获得的方位角信息代入二维MUSIC谱函数,实现近场源距离估计。所提算法计算复杂度低,估计精度较高,且无需参数配对及二维搜索。均方根误差的仿真结果验证了该算法的有效性。     

柱面近场天线测量机械误差评估

柱面近场天线测量系统是一种适用于大型雷达天线、通信基站天线、低频段天线测试的系统.为了研究柱面近场测量系统的测量误差,建立了一种柱面近场误差评估的计算模型.该模型首先计算待测天线在近场柱面上的电场分布,然后将近场数据经过近-远场变换算法得到待测天线远场的方向图特性,最后使用该计算模型,分别对y轴位置误差、方位转台定位误差、有限截断误差3类误差进行评估.由于各个误差之间不存在耦合关系,因此通过对单项误差的线性叠加,给出测量系统总的测量不确定度.     

辐射电磁干扰近场测试校准算法研究

对辐射干扰噪声产生的机理进行了较为全面的分析研究,设计了一种辐射电磁干扰的近场测试方案和辐射干扰源。并针对辐射电磁干扰近场测试精度低的问题,提出了一种基于方差分析的多项式拟合校准算法,以3m法暗室测试结果为校准算法的基准．并采用matlab进行了算法处理,对校准精度进行了实验验证,结果表明：经过校准算法处理,近场测试结...     

水下声强测量技术在近场测量中的应用研究

通过用声强测量系统对水下大型结构体进行了辐射噪声声功率的测定以及噪声源的识别和定位的实验。介绍了声强测量技术在水下近场测量中的应用，并讨论和分析了实际测量结果，给出了声强分布的伪三维图和等值曲线，并计算出其辐射声功率的值。结果表明该套声强测量系统和测量方法是可行的。     

运动目标噪声源识别方法

文章提出了利用单线列阵确定运动目标噪声源部位和特性的方法,并提出了基于DOA解算运动目标噪声源的空间位置的方法.介绍了噪声源部位识别时MUSIC近场和相关性处理方法.数字仿真计算、消声水池模拟试验和实物试验结果表明,文中所介绍的方法是正确的.当运动目标和测试阵垂直距离小于150 m时,噪声源部位测试误差不大于0.1 m,可用于工程测试.     

水平阵聚焦波束形成声图定位算法研究

为解决一些特定情况下需要的近场高精度定位问题提出了聚焦波束形成声图定位法.该方法根据测量区内不同位置对各阵元接收信号进行球面波补偿,获得目标声源的分布.根据声图来给出目标方位,距离进行定位.为了减少计算量,先测量目标方位,然后只对该方位附近小角度进行扫描.利用分频段综合的方法抑制由阵型引起的声干涉.经研究表明,该算法能够给出水下目标声源的二维声图并对近场目标进行高精度定位.     

舰艇辐射噪声源分离方法研究

介绍一种从舰艇辐射噪声数据中分离辐射噪声源的方法.根据不同噪声源的特征,将辐射噪声1/3倍频程谱级数据按螺旋桨噪声变化规律归一化处理来实现分离.引入无量纲频率和修正系数,给出了各工况在整个频率范围的通用归一化关系式.对艇体噪声参与形成低频辐射噪声情况,论述了螺旋桨与艇体噪声的分离原理,并采用数学逼近方法确定了艇体噪声贡献.通过确定各航速时螺旋桨噪声作用,从而实现不同噪声源的分离.     

小波变换用于舰船辐射噪声调制信息检测

应用小波分析从舰船辐射噪声中提取调制信息,进行了仿真研究,供舰船识别利用.首先讨论了舰船辐射噪声的产生机理、构成和频率特性,指出螺旋桨噪声的振幅存在周期性调制.其次利用小波的多分辨分析的方法,在中低信噪比条件下,仿真实现了调制信号和舰船辐射噪声的分离.其结果表明,相对于传统DEMON分析,利用小波以及希尔伯特变换可以更快更好地提取舰船辐射噪声的调制信息.在水声信号处理领域,小波变换对于舰船调制信息提取是一种有效手段.     

一种电子计量设备电磁兼容性分析与研究

针对电子计量设备的辐射电磁干扰问题,建立了相应的近场辐射模型和线缆辐射模型,分析了辐射噪声生成机理.据此,设计了相应的辐射噪声抑制措施,包括在单片机输出引脚并联高频滤波电容以抑制共模与差模噪声,将连接线缆改为双绞线,串联高频电感,并加载铁氧体磁环以抑制线缆辐射噪声.实验结果表明,此方法可有效降低辐射干扰噪声,并满足GB9254 Class B标准.     

船舶辐射噪声远场空间指向性

为了获得浅海波导条件下船舶辐射噪声的远场空间指向性,提出了一种由水听器获得的船舶辐射噪声近场声压数据,推算其远场辐射声压的方法,即由近场声压数据,反演出船舶辐射噪声源模型中的多极子强度和位置,然后利用简正波理论,计算该反演参数所对应的远场指向性.仿真计算过程中,将该方法获得的远场指向性与原假设声源直接计算的远场指向性进行对比.结果表明,该方法能有效的计算出船舶辐射噪声的远场空间指向性.     

船用智能抗冲击隔离器动力学数值试验分析

目前我国使用的船用减振元件多为被动式减振元件,如橡胶减振器、钢丝绳减振器等．而被动式减振元件都有在低频激振力作用下减振效果差的缺点．基于将传统的减振元件与智能元件相结合的思想,提出了全新的船用抗冲击隔离器设计理念．应用现有较成熟的减振元件钢丝绳弹簧和智能出力元件磁流变阻尼器设计了智能抗冲击隔离器,并进行了有限元仿真分析．计算结果表明,智能隔离器在各个频段都有较好的减振性能,尤其是在低频段,减振效果明显优于传统减振元件．同时也具有良好的抗冲击特性,尤其是在冲击载荷较强,系统会发生二次碰撞时,智能隔离器的抗冲效果明显优于传统减振元件．     

近场声源方位和距离联合估计算法

为提高近场麦克风阵列的声源定位精确度,对基于麦克风阵列的声源定位技术进行研究。详细分析了近场信号传播模型,并结合窄带子空间算法,对宽带ISM（Incoherent Signal-Subspace Method）算法进行改进,提出一种近场子空间声源方位和距离联合估计算法。该算法根据短时信号的频率特性,在特定频率上对信号应用子空间算法进行方向距离联合估计并对结果进行叠加,从而得到最终结果。该算法在相关信源和混响条件下均能得到较好的DOA（Direction-of-Arrival）估计效果。计算机仿真验证了算法的有效性。     

基于循环平稳分析的推进泵流致噪声特性研究

为了深入理解推进泵流致噪声激励源机理，为推进泵低噪声设计提供支撑，以某双级推进泵为对象，基于其多工况下的辐射噪声实测结果，围绕推进泵流致噪声的调制机理及流致噪声源的提取方法展开研究. 在空泡水洞中测量该双级推进泵的辐射噪声，采用循环平稳分析方法，进行噪声解调分析与流致噪声源特征频率提取；开展该双级推进泵内流场的非定常数值模拟，分析其瞬态内流场分布特性与三向激振力特性. 联合信号处理结果与内流场模拟结果，研究推进泵流致噪声源的关键特性与形成原理. 结果表明，导叶是影响双级推进泵辐射噪声特性的关键因素，导叶调制线谱的强度与推进泵的来流条件、运行工况密切相关，叶轮与导叶的匹配性设计对推进泵振动噪声控制起关键作用.     

存在载频误差下的多普勒频移定位算法

针对非合作环境下目标辐射源信号载频估计存在误差的问题,提出了一种基于多普勒频移的无源定位算法。该算法充分考虑目标辐射源信号载频估计误差的影响,推导了在存在载频估计误差下的克拉美罗界(Cramer-Rao lower bound,CRLB),并将该算法与忽略载频估计误差的算法进行比较。仿真实验发现,在存在载频误差的情况下,即使对于CRLB的影响只是1.5 dB左右,但若在目标定位时忽略该影响因素,会导致定位精度急剧下降。当忽略载频估计误差的算法开始偏离CRLB时,该算法仍能达到CRLB,且当噪声增大近40 dB后,才开始偏离CRLB。证明该算法具有较强的鲁棒性,且定位精度较高。     

基于形貌优化的低噪声油底壳设计研究

为了降低发动机油底壳辐射噪声,提出了由形貌优化到降低噪声的解决方案.根据薄壁结构振动噪声的形貌优化以提高某阶模态频率为优化目标的特点,介绍了根据噪声分析结果和有限元流固耦合模态分析结果来确定优化目标的方法.并结合油底壳的振动噪声分析方法来预测原油底壳和优化后油底壳辐射噪声值.结果表明,优化后油底壳辐射噪声得到了大幅度降低.在形貌优化方法用于油底壳的低噪声设计中,减少了重复设计验证的次数,可以大幅度缩短产品设计周期.     

多子阵信号相位匹配原理的信号最小二乘解

提出了利用多元阵信号相位匹配原理的信号方向估计及信号估计的最小二乘法的求解方法，该方法不仅可减小接收通道的相幅度一致性对信号估计的影响，同时也可以消除利用三元阵或四元阵的信号相位匹配原理时产生的估计信号奇异值。利用真实舰船噪声的线谱可实现高精度目标定向，然后根据确定方向实现目标宽带信号估计。仿真结果表明，多子阵的信号相位匹配法的噪声抑制性能明显优于阵元域的噪声抑制性能。