声学覆盖层吸声系数的多通道逆滤波测量

提出了一种利用最小二乘求逆计算的声学覆盖层吸声系数多通道逆滤波测量方法.该方法通过估计电路信道及水声信道的信道响应,利用最小二乘实现多通道逆滤波算法,通过多路逆信号的同步发射在声学覆盖层处实现高分辨率主瓣、低旁瓣和时域窄脉宽的入射波聚焦,从而提高声学覆盖层低频吸声系数的测量精度。仿真验证了该方法在混响抑制和空时聚焦中的效果.在压力水罐中进行了频率为0.8～5 kHz条件下的钢板试样反射系数和透射系数的测量实验,通过与理论计算值对比,验证了该测量方法的有效性。论文提出的方法适用于非自由场环境下声学覆盖层吸声系数的测量,尤其适用于低频条件下吸声系数的测量。     

多输入多输出与时反联合的波导声呐有源目标定位

为了提高对浅海静止小目标的探测能力,提出了将多输入多输出和时反处理相结合的波导声呐处理框架。利用收发合置垂直阵,假设目标为点目标,每一个阵元轮流时反发射正交信号照射目标,整个阵接收对应的目标回波。当所有的阵元发射正交信号结束以后,对所有接收的目标回波数据进行分集处理,然后与时反发射驾驶向量做匹配滤波完成对目标的定位。分时发射策略克服了水声信道时延扩展和多普勒扩展导致常规多输入多输出处理接收端不同回波信号分离的困难。采用物理时反发射和数值时反接收聚焦,有助于抑制混响、提高回混比。数值仿真和波导水池实验结果表明多输入多输出时反处理较常规的有源匹配场处理以更高的精度对波导中的目标进行定位。     

宽带扩展性目标时反算子分解成像

在时反算子分解技术的基础上,提出了宽带全信号子空间加权成像方法。虽然扩展性目标与时反算子的特征向量不再是一一对应关系,传统的时反选择性聚焦仍然选择某一特定的信号子空间成像,而时反MUSIC只利用某一频点成像,导致定位结果背景起伏较高。为克服这些缺陷,利用时反算子的特征值判断信号子空间的个数,以广义散射系数为加权系数,实现全宽带和全信号子空间成像。结果表明,此方法的旁瓣水平明显下降。     

离散元模拟中颗粒材料剪切波速的剪切振动确定方法

砂土等颗粒材料的剪切波速是反映其工程性质的重要参数,离散元模拟中实现剪切波速实时测试对研究砂土材料力学性质变化的细观机理具有重要意义。本文基于软件 PFC^3D ,在试样模型中设置激发源和接收源,通过对激发源施加产生剪切振动的速度脉冲、在接收源监测扰动信号,实现了剪切波在颗粒材料中的传播模拟和信号监测,提出了利用激发和接收信号的互相关系数确定剪切波传播时间和评价剪切波传播质量的方法。系统分析了激发频率、激发幅值、激发源和接收源尺寸、阻尼等因素对剪切波速测定的影响,给出了合理的参数取值范围。研究结果得到了均匀颗粒试样理论解的验证。     

任意平面阵列下的宽带信号跟踪方法

到达方向(Direction of arrival,DOA)估计是一种传统的信号跟踪算法,它的计算量较大,无法用于实时跟踪系统,特别是对于宽带信号处理。因此提出了一种基于聚焦矩阵更新的宽带信号跟踪方法,首先对将接收信号划分为若干互不重叠的子频带,之后利用相干信号子空间聚焦方法将这些信号聚焦到同一频点上,再通过改进的快速近似子空间跟踪技术来更新聚焦矩阵,最后采取窄带信号DOA估计算法实现宽带信号的跟踪,该方法计算量较少,便于工程上的实现,并且适用于任意的平面阵列,仿真结果证明了方法的有效性。     

南海北部负跃层环境下海底参数声学反演

利用2015年南海北部声学实验的实验数据,对海底声学参数进行反演。在综合分析声速起伏及海底模型对海底反演影响的基础上,通过选择等效的海水声速剖面和海底模型,改进了多参量联合地声反演方法,使得其不仅能解决反演中的多值性问题,还能适用于负跃层起伏环境下的声学反演。即当用匹配场反演海底声速和用传播损失反演海底衰减时,如果温跃层内有内波等随机起伏,可使用传播路径上平均声速剖面和单层等效海底进行声场计算。反演得到的海底声速和密度结果与海底采样测量符合较好,拟合给出了海底衰减系数随频率的非线性经验关系式。反演结果可为南海北部声传播规律研究与应用提供海底参数。     

某型全液压挖掘机排气消声器的综合性能评价分析

介绍一种消声器综合性能指标的测量评价方法.利用噪声和压力测量装置对某型全液压挖掘机实际设计消声器的插入损失和压力损失进行测量,检验该消声器的综合性能指标.在额定转速2 200 r/min时,通过对设计消声器的消声性能和空气动力性能进行测量,发现此转速下消声器的插入损失为21.8dB(A).经过对设计消声器内部进行去毛刺,对焊痕及穿孔管穿孔等部位进行光滑处理后,压力损失达到了国家规定的合格限值,消声器的综合性能符合设计要求.该测量方法简单,经济适用,对消声器的研究有一定的指导意义.     

大尺寸弹性材料中声速的实验室测量方法研究

针对大尺寸弹性材料中声速的测量问题,将传统穿透测量法与分层介质中的射线声学理论相结合,设计了一种在水池中反演测量材料中纵、横波声速的方法.该方法使用水听器接收透过待测材料后到达的高频水声信号,依据实测信号传播时间与理论值比较代价函数,最终利用寻优算法计算材料中的两类声速。本方法既克服了传统方法不能同时获得材料内纵、横波声速的缺点,又可保证待测材料的完整性。利用开发的测量系统,水池实际测量结果的不确定度小于3.5%     

声学阈值法突变噪声信号识别及误差修正研究

声学阈值法是应用声学进行温度、流场等测量的一种常用手段,在应用声学阈值法的过程中,获得准确的声波飞行时间是保证测量准确性的关键。然而,在实际测量时突变噪声的随机出现将严重影响测量的准确性。本文针对声学阈值法测量时接收信号的突变噪声问题,提出一种基于硬件控制策略的突变噪声识别及突变误差修正方法,并通过仿真验证误差修正的重要性。     

某型挖掘机消声器排气噪声的测量试验研究

根据消声器排气噪声插入损失测量原理,利用声级计和信号采集器等仪器测量了某挖掘机的3种不同结构的消声器的排气噪声。通过对消声器的排气噪声频谱进行分析,结合替代管管口排气噪声频谱,得到了各消声器的插入损失曲线。通过对各消声器的插入损失进行对比分析,选择了具有良好消声性能的消声器,明显降低了该型挖掘机的排气噪声,达到了工程机械企业对该型挖掘机消声器的噪声要求。