基于光纤矢量水听器的浅海噪声矢量场特性研究

基于简正波理论分析了浅海噪声矢量场声压和质点振速的强度特性,仿真了浅海声压和质点振速的噪声强度在深度和频率上的变化特性,噪声矢量场强度特性仿真结果与实验测量结果一致。针对声场测量的有效性,给出了加速度通道自噪声谱级和灵敏度必须满足的关系式,并提出了降低自噪声对接收系统影响的两种措施。最后分析并对比了系统自噪声谱级和海洋环境噪声谱级,结果表明,声压通道的自噪声比环境噪声谱级低20 d B左右,Y通道和Z通道的自噪声比环境噪声低3.5 d B以上,X通道的自噪声谱级在200 Hz附近与环境噪声谱级最为接近,约比环境噪声低1.5 d B。     

浅海风成海洋环境噪声场宽带垂直相干特性研究

本文对浅海风成海洋环境噪声场两接收点宽带垂直相干特性作以研究.首先给出了宽带垂直相干的简正模式展开形式,然后讨论了宽带垂直相干与海底各参数、海面噪声源深度、海水声速剖面、两接收器的深度和间距等因素之间的关系.计算结果发现,海底各参数和海面噪声源深度对宽带垂直相干的影响以不同的方式体现,这为宽带垂直相干进一步应用于海面环境的监测以及海底多参数的反演奠定了基础.     

海洋波导条件下矢量反转镜空间相关特性

利用简正波理论,对海洋波导条件下的矢量反转镜空间相关特性进行理论分析．并利用10Hz～200Hz低频宽带信号进行仿真计算。仿真结果表明,当仿真信道与实际信道完全匹配时信道相关出现最大峰值,且峰值所在位置即为声目标所在位置。据此给出矢量反转镜被动定位仿真实例。     

海洋环境噪声的一般模型及声压空间相关系数

1引言海洋环境噪声是声纳设备的重要干扰之一,它的存在降低了声纳的检测能力。水听器阵信噪比增益一直是水声学研究的重要问题,而阵增益与噪声的相关特性密切联系,因此,研究噪声的时空相关特     

舰船宽带连续谱噪声的模拟

首先对舰船辐射噪声信号的时域特性和频域特性进行了分析讨论,根据噪声的连续谱特性,提出了一种用FIR滤波器实现宽带噪声信号模拟的方法。由于舰船宽带信号的连续谱在高频段具有-6dB/oct的衰减特性,因此该FIR滤波器的幅频响应也要与此一致,且为线性相位,即该滤波器的频率响应要具有特定的形状。采用了自适应方法很方便地实现了该特定频率响应FIR滤波器的设计,再将高斯白噪声信号通过该滤波器即实现宽带噪声信号的模拟。仿真结果表明,该方法较真实地模拟出任意给定频域特征的宽带连续谱噪声信号。     

球形壳体障板声散射近场矢量特性

为了实现矢量水听器在水面或水下载体上的工程应用,研究了球形壳体障板声散射近场矢量特性。采用弹性薄壳理论结合边界条件导出了球形壳体障板声散射的声压和质点振速表达式,给出相应的声强表达式。数值计算了球形壳体障板声散射的近场特性,重点关注其近场矢量特性。理论分析和数值计算结果表明,由于球形壳体障板的散射作用,声压场和质点振速场表现为复杂的干涉结构;质点振速方向和声源方位不一致;声压和质点振速不再同相;声强方向也不再反映声源方位。本文结果为矢量水听器在球形载体和球形障板条件下的工程应用提供理论依据。     

宽带噪声相关法校准低频发射换能器

本文介绍了一种校准低频发射换能器的噪声相关法,并将该法校准结果与纯音脉冲声法的校准结果作了比较和分析。     

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     

拱坝动态空间位移场的混合模型研究

本文以工程力学及坝工程理论为基础，将多个观测点联系在一起，提出了水压荷载由结构计算得到，而温度荷载及时间效应用统计模型模拟，最后结合原型观测资料，建立拱坝动态空间位移理论模型的新方法，由此用于评判大坝的工作性态，该方法应用于某重力拱坝，得到的结果令人满意。     

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.     

一种海洋宽带噪声场数值模拟方法

本文研究了在水声基阵设计中用数值模拟产生海洋宽带环境噪声场的方法。通过设计宽带特殊频率响应滤波器和精确时延滤波器来构造海洋宽带空间均匀噪声场中的阵列信号（噪声），并给出了圆环形阵的计算机模拟。计算机模拟结果验证了该方法的实用性和有效性。该方法能够较真实地模拟出海洋宽带环境噪声中任意基阵接收的阵列数据。     

矢量水听器宽带多途信号仿真及俯仰角估计性能研究

以声线理论为基础,建立了发射波形已知的声场振速信号的有限差分数值计算模型。在保证精度的前提下,仿真宽带信号所需的计算量和运算时间都大大减少,可满足实时处理的需要。通过仿真分析了浅海环境下近、远场的多途信号的到达结构及其对矢量水听器俯仰角定向性能的影响。研究结果表明：多途相干信号给矢量水听器的俯仰角估计带来严重误差,应该寻求匹配场处理或者其它信号处理技术提取直达波以改善其性能;使用等声速剖面近似弱负梯度声速剖面,对声压信号和垂直振速信号时域波形影响较小,但对水平振速的时域波形影响很大。     

Spatial correlation properties and correlation vortices of partially coherent vortex beams diffracted by an aperture

Taking the Gaussian–Schell model vortex beam as a typical example of partially coherent vortex beams, the spatial correlation properties and correlation vortices of partially coherent vortex beams diffracted by an aperture are studied. It is shown that the off-axis displacement and spatial coherence affects the spectral degree of coherence. The number and position of correlation vortices depend on the off-axis displacement, spatial coherence, aperture truncation and propagation distance, where the effect of aperture diffraction on the correlation vortices is stressed. The number of correlation vortices decrease as the truncation parameter increases. The correlation vortices in the diffracted field result from the vortex embedded in partially coherent beams at the source plane rather than from the aperture diffraction. The correlation vortices in the diffracted field appear even when the vortex core is stopped by the aperture.     

深海海洋环境噪声垂直相关性研究

海洋环境噪声场是海洋中的固有声场,其空间结构特性是影响水声系统的重要因素之一。在风成海洋环境噪声波数积分模型的基础上,对深海噪声场的垂直相关性进行了研究。通过数值仿真讨论了深海环境下,海底声速、衰减系数、海面噪声源深度及接收器深度对均匀分布于海面附近的噪声源的垂直相关性的影响。仿真结果表明:噪声场的垂直相关随海底声速、衰减系数和接收器的绝对深度的变化较小;高频噪声的垂直相关性对噪声源的深度较敏感,低频噪声的垂直相关性受噪声源深度的影响几乎可以忽略。在此基础上,分析了某次海试噪声数据,并结合数值计算结果对实验测得噪声数据的垂直相关性进行了合理的解释。     

声强向量法对声源定向的理论和实验研究

文章应用的双传声器声强探头CM－202和与之配套的传声器,自行设计了1个声强探头支撑架,使之可以把声强探头转动到空间微卡儿坐标系的3个互相垂直的方向,并且它们的几何中心保持不变,这样就可以测量平衡声场中1点的声强矢量的3个分量,由此就能对声源进行定向,在半消声室中应用这套实验装置对声源进行了定向研究,并探讨了各种误差因素与定向精度的关系。     

水泥磨主排风机排风筒的噪声控制研究

针对某水泥厂煤磨房主排风机排风筒50～5 000 Hz宽频噪声的特点,设计了多孔吸声材料、无纺布和多孔板复合结构的阻性片式消声器。结合多孔吸声材料DB-Miki模型理论、声波透反射原理和声致循环流原理,建立消声器消声区域的等效声阻抗率数学模型,然后结合有限元法和传递矩阵法求解阻性片式消声器的传递损失,通过与实验测试的结果对比证明了该方法的正确性。在此基础上对阻性片式消声器内玻璃纤维棉的体积密度和纤维直径进行参数优化,结果表明选用纤维直径为10μm、体积密度为60 kg·m-3规格的玻璃纤维棉的降噪效果最好。最后通过工程实例证明阻性片式消声器设计的合理性,为解决排风管道噪声问题提供了一定的参考。     

压电水声换能器宽带匹配特性研究

采用等效电路变换和多物理场有限元仿真计算进行压电水声换能器宽带匹配特性研究,得出不同匹配电路下的换能器电声性能的变化规律,合理选择电感电容值和串并联方式进行调谐匹配实现双峰谐振,一方面提高换能器的工作带宽,另一方面提高工作频率范围内的发送电压响应值并减小工作频带内响应值的起伏,依照仿真数据设计制作了一款球形换能器,采用串联电感进行调谐匹配,并测试调谐匹配前后的水中电声性能,对比匹配前后换能器性能的差异。结果表明,测试结果和仿真计算吻合,运用多物理场仿真计算手段对于预测分析水声换能器电声性能具有较好的指导意义。