舰船辐射噪声波形重构研究

舰船辐射噪声作为舰船的重要特性,其物理仿真实现对武器和声纳样机的物理检测及评估都具有实际工程价值。该文研究了舰船辐射噪声波形重构的3个问题。依据线性系统理论,给出了在通用计算机上产生同时具有规定振幅概率分布和功率谱的随机时间序列的方法。该算法的突出优点是,可以连续产生模拟噪声,使用该算法可以便利地校正由发射换能器频率响应引起的失真。其次,讨论了接收换能器的等效电特性,以便构成一个可覆盖宽频带（3 Hz～20 kHz）的声电换能器模拟系统。仿真结果表明,利用耦合腔、振动液柱和消声水池能够对目标探测系统进行物理模拟试验,能够产生模拟实船噪声的声信号及实船通过时的通过特性,本文研究旨在为水声接收机的性能模拟研究提供依据。     

基于高阶谱的声压梯度声源定向

声压梯度法用于声波的定向是一种新方法,该法对声源定向既存生系统误差（确定性误差）,本文研究了在高斯随机干扰噪声下,非高斯信号声源的基于高阶谱的随机误差消除方法,应用高阶谱对高斯噪声的不敏感性,由此可以消除高斯噪声的影响,仿真结果验证了该方法的有效性。     

双谱幂次水下检测空中高速运动声源方法

提出一种水下检测空中高速运动声源的方法。采用波数积分方法对空气中运动声源激发的水下声场进行建模,仿真分析了水下接收信号的时域波形。并利用信号的时频域临近连续性和高阶谱抑制高斯噪声的特点,以信号的双谱替换DFT得到双谱幂次检测器,利用该检测器在高斯背景下检测空中声源水下噪声。仿真和实测数据处理结果表明,所提出的方法切实可行。     

舰船做为体积声源的源强度谱纵向分布特性

在近程声探测条件下，舰船应被视为体积声源，而非点声源。建议用舰船的噪声源强度谱纵向分布特性描述舰船辐射噪声能量沿舰船纵向及频域的二维分布，探讨船船不同部位辐射噪声的源强度和功率谱特征，籍助对舰船噪声通过对特性信号的时频分析，得到了若干典型舰船的噪声源强度谱纵向分布特性，结果证明，在正常巡航速度时，沿舰船首尾方向分布着三个具有明显功率谱特点的声辐射部位，即推进器部位一，主机部位和辅机部位，这个结论称为正常巡航速度时舰船噪声的“三亮点”模型，简明讨论了在低航速和很高航速时舰船噪声源强度谱纵向分布特性的变化。     

基于分布式压缩感知的麦克风阵列声源定位

压缩感知-正交匹配追踪（CS-OMP）算法将声源定位问题转化为信号稀疏重构问题,能比传统定位算法获得更高的定位性能。但是CS-OMP算法在定位中没有考虑多个信号的相关性。将分布式压缩感知（DCS）理论引入麦克风阵列的声源定位中,考虑信号之间具有的共同稀疏性,利用分布式压缩感知-同步正交匹配追踪（DCS-SOMP）算法对信号进行联合重构,获取稀疏位置并对声源实现定位。仿真和实验结果表明,与传统定位算法和CS-OMP算法相比,DCS-SOMP算法在低信噪比环境下具有更好的定位性能和鲁棒性。     

利用声多普勒信息估计目标运动参数

为了研制反武装直升机被动声探测智能雷弹引信的需要，本文利用直升机声信号的多普勒频移方程，采用最小二乘曲线拟合，估计直升机目标的运动参数。仿真结果验证了该方法的有效性。     

计算辐射噪声的面声源和点声源结合方法

针对虚拟点声源法在对应结构内部特征频率处声场解的非唯一性和对于点声源的分布位置敏感性较高的问题,提出一种综合利用面声源和点声源建模声场保证全波数域内解唯一性和较高计算精度的方法。根据波叠加原理,在结构内部同时布置虚拟面声源和点声源离散声场,面声源位于结构内部一个与结构边界共形的表面上,用其匹配结构表面的声压与振速,点声源则位于虚拟边界面内部;进一步利用线性化Euler方程构建声辐射阻抗矩阵,获取结构表面声压、振速等声学参数。以具有解析解的脉动球源和横向振动球源为数值算例,在比较虚拟面声源和虚拟点声源计算精度的基础上,与解析解的求解结果进行对比,说明该方法的精确性和唯一性。     

基于多普勒频移的抗高重频激光有源干扰

在回顾激光末制导武器干扰原理的基础上,具体论述了高重频激光有源干扰方式,提出利用多普勒频移进行抗高重频激光有源干扰的方案。该方案通过计算激光反射造成的多普勒频移效应,在接收装置增加利用激光混频技术的激光频率分析系统,能够有效准确识别激光制导信号,提高激光制导系统抗高重频激光有源干扰能力。     

舰船作为体积目标时噪声通过特性的仿真

在近程探测条件下，舰船应被视为体积声源，沿舰船艏艉方向分布有三个明显的声辐射亮点部位，即螺旋桨部位，主机部位和辅机部位，这就是舰船的三亮点模型。结合舰船三亮点模型，建立舰船通过特性的数学模型，并对实测数据作了通过特性仿真。     

基于高阶谱的声压梯度声源定向

声压梯度法用于声源的定向是一种新方法.该法对声源定向既存在系统误差(确定性误差),又存在随机误差.本文研究了在高斯随机干扰噪声下,非高斯信号声源的基于高阶谱的随机误差消除方法,应用高阶谱对高斯噪声的不敏感性,由此可以消除高斯噪声的影响.仿真结果验证了该方法的有效性.     

振动声窄带信号采集与分析

水下航行体的振动、声信号采集处理是分析水下航行体振动噪声情况的重要过程,很多情况下采集分析的振动噪声信号为高频窄带信号。实航时采集记录设备采用同步实时有限数据采集记录速率的采集记录仪,利用Nyquist 定理的常规信号采集方法要求高频数据抽样将导致大量的数据存储和处理,增加了采集分析软硬件的成本。根据振动声高频窄带信号的特征,本文介绍了振动噪声高频窄带信号采集方法,信号复原及处理过程。通过对振动噪声实测数据进行处理分析,结果表明,当高频窄带信号采集前的带通滤波器的滤波效果不低于50 dB时,利用本文所介绍的振动噪声高频窄带信号采集方法可完全恢复振动噪声高频信号的信息,且数据采样频率可至少降低4倍。     

一种改进的时域平均法检测微弱信号研究

提出了一种变截断周期时域平均搜索方法，通过改变时域平均截断周期来搜索某一有限频带内的微弱周期信号。仿真表明，它的信噪比下限达到-35dB。     

调频波探测性能分析

利用模糊函数这一数学工具，对无线电调频引信线性调频连续波信号和正弦波调频连续波信号的探测性能，如距离分辨力、测距精度、测速分辨力、测速精度和抗干扰性能等进行了分析，并对调制波形参数如何设计进行了探讨。     

基于FPGA的雷达信号处理技术

FPGA(Filed Programmable Gate Array)是一种新型高性能可编程逻辑器件,广泛应用于雷达信号处理器的设计中。文章在Altera公司的Stratix II及其开发工具的基础上完成了雷达信号处理中的数字波束形成(DBF)、动目标检测(MTD)和恒虚警检测(CFAR),最后对其进行分析和讨论。     

信源数目过估计下相干信号的修正MUSIC算法分析

在简要介绍阵列信号处理中广泛采用的MUSIC算法的基础上,分析了信源数目过估计情况下的MUSIC算法测向性能,针对信源数目过估计下MUSIC谱会出现虚假信号的问题,提出了一种适合于相干信号的改进MUSIC算法,仿真结果证实了改进算法的可行性和有效性。     

结合EEMD 的噪声对消方法在遥测振动信号降噪中的应用

针对传统降噪方法难以兼顾飞行器遥测振动信号中细节信息损失和降噪性能之间的矛盾,提出一种集合 经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)和噪声对消相结合的降噪方法。信号经EEMD 处理得 到本征模态函数(intrinsic mode function,IMF),将第1 阶IMF 分量和其余IMF 分量的累加和分别作为参考噪声和 待降噪信号;利用核方法将信号映射到高维特征空间,利用映射到高维空间中的参考噪声和待降噪信号进行噪声对 消。计算机仿真结果表明：该方法在避免信号细节信息损失的前提下具有良好的降噪性能,某次飞行器试验中实测 数据处理结果证明方法有效和实用。     

自适应噪声对消在引信数字信号处理系统中的应用

讨论了自适应噪声对消技术应用到引信数字信号处理中的技术可行性,提出了系统实现方案并给出了算法MATLAB仿真分析,最后通过某型号脉冲多普勒引信数字信号处理器中采用该技术进行模拟试验,结果证明自适应噪声对消技术可以较好地改善引信数字信号处理的输出信噪比。     

基于信号小波系数层间关系的线谱信号去噪研究

舰船辐射声中的低频线谱是舰船的一个重要特征量,对声引信的信号检测、识别与分类具有重要的作用。随着现代舰船,特别是潜艇声辐射能量迅速降低和海洋环境噪声级逐年增加,利用舰船噪声中线谱信号对目标的发现距离正在减小。本文利用双树复解析小波变换( DT-CWT)对海洋环境噪声和舰船噪声线谱信号进行小波分解,并对小波系数的层间联合分布进行分析,建立了海洋环境噪声和线谱信号的小波系数的层间联合分布的数学模型,并推导出最大后验概率估计子(MAP)的解析表达式,用于去除噪声干扰,检测淹没在海洋噪声背景中的舰船噪声线谱信号。对实测舰船噪声信号和海洋环境噪声的分析表明,所提出的算法能够明显减弱连续谱干扰成分,捉高舰船噪声中线谱信号的检测效果。     

颤振信号对电液伺服阀性能的影响分析

电液伺服阀是电液伺服控制系统的关键控制部件,其动态响应快,抗干扰能力较差。文章从理论计算、仿真分析和试验验证阐述了颤振信号对电液伺服阀力矩马达固有频率的影响因素,使用过程中,可能会出现加载电液伺服阀的颤振信号频率与力矩马达固有频率接近而相互干扰的情况,造成故障。     

战场目标声信号的合成方法研究

从声学理论及战场声学环境特点出发，利用波动声学的方法，得出声压合成规则，通过合成规则的实验和仿真验证了合成规则的正确性；并详细阐述了不同声信号的具体合成方法，给出了计算机仿真结果。