矢量阵自初始化MUSIC算法的试验研究

利用单个矢量阵元的阵簇估计提供的初始参数,对MUSIC噪声子空间谱进行迭代搜索谱峰,实现目标的方位估计.该方法减少了运算量,同时提高了目标方位估计的精度.为了检验算法的性能,进行了外场试验.利用3个矢量水听器组成了三元矢量阵,对比了矢量阵自初始化MUSIC算法和MUSIC空间谱估计以及常规波束形成的性能.试验结果表明,矢量阵常规波束形成的目标方位估计精度较差,MUSIC空间谱的估计性能较好,而迭代搜索MUSIC谱峰方法的定向精度最高.当空间严重降采样时,常规波束图的栅瓣高度接近主瓣高度,MUSIC空间谱表现出较强的栅瓣抑制能力,而自初始化MUSIC算法不受空间降采样的影响,总能给出正确的目标方位估计值.     

光纤水听器时分复用检测电路带宽与串扰分析

在光纤水听器时分复用系统中,需要设计高增益,大带宽的信号检测电路.为了减小系统的噪声同时抑制通道问串扰,必须选择合适的电路带宽.本文分析了待检测信号带宽与脉冲形状的关系,以及电路串扰率与电路带宽,脉冲宽度、通道问延时的关系,给出了电路串扰率的解析表达式,得到了电路串扰带来的解调信号误差的表达式,分析表明电路串扰导致的解调信号误差的幅度与电路串扰率成正比,与前一通道施加的声信号的幅度的贝塞尔函数成正比,最后给出了与理论分析相符的实验结果.     

声纳基阵方位角姿态鲁棒控制

基于内模原理的鲁棒控制理论，进行了猎雷声纳基阵方位角姿态鲁棒控制系统的设计，进行了阶跃输入和等效正弦输入下的数字仿真，当系统参数在一定范围内变化时，所设计的系统具有满意的性能。     

确定信号情况下矢量水听器检测及估计性能研究

在某些场合,例如水下定位、编码通信,信号具有确知脉冲信号特性,声源相对于接收器的方位,可以采用矢量水听器处理来获得。对于确知脉冲信号,本文证明了在各向同性噪声场下,参考声压和振速的相关处理器的方向是声源方位的最大似然方位估计,以及方位估计的克拉美-罗界CRB(Cramer-Rao Bound)。给出了计算机的仿真结果。     

硅基MEMS振速型矢量水听器设计

提出了一种基于空间声温多物理场耦合效应的微机电系统(MEMS)振速型矢量水听器,可直接感测水下声场质点振速分量,具有体积小、重量轻、结构简洁、可靠性高,无须悬挂安装等特点.通过构建数学模型和有限元仿真,完成了传感器敏感单元设计优化;在6 in(1 in=2.54 cm)MEMS工艺平台完成了传感器敏感芯片的流片加工,并...     

传输缆扰动对光纤水听器输出相位干扰研究

传输缆受到应力、振动、温度变化等扰动作用,导致激光相位延迟发生变化,进一步可能对光纤水听器输出相位产生干扰。针对传感光信号单脉冲传输与双脉冲传输的不同情况,分析了传输缆扰动对光纤水听器输出相位产生干扰的机理,推导得到了相位干扰的表达式,证明了相位干扰信号的振幅与传输缆扰动信号的振幅与频率、光纤水听器的臂长差等参数均成正比,设计实验通过实测验证了理论分析的正确性。指出在可接受范围内应尽量减小光纤水听器的臂长差,以最大限度地抑制传输缆扰动造成的相位干扰。     

一种应用于海洋混响调查的密集型水听器组阵方案

为了弥补传统水听器组阵方案的缺点,文章提出了一种新型的密集型水听器组阵方案,并依托一次实际海域混响调查试验进行验证。从实际作业角度看,该组阵方案布放回收操作简单,提高了作业效率和安全性,解决了作业过程中的系留姿态问题。通过分析获取的数据,该组阵方案具有良好的除噪效果,数据接收质量较好。     

同振型三轴光纤矢量水听器设计与实现

设计制作一款同振式光纤矢量水听器,其外形为圆球形。光纤矢量水听器是由弹性体、质量块、固定件、底部球壳、球壳上盖、干涉仪组成。外形尺寸为φ100mm。实验测得在100Hz～1kHz频段内.,加速度灵敏度≥40dBre1rad/g,.指向性>25dB,对矢量水听器探头在声学水池中测试加速度灵敏度,通过测试加速度灵敏度为平均435dBre1rad/g,灵敏度波动小于±15dB。指向性指标进行测试,我司版本矢量水听器的指向性表现出了“∞”字型图样,指向性约为26dB,该矢量水听器加速度灵敏度高一致性好,使用方便,满足工程应用需求。     

成组光纤水听器特性研究

成组光纤水听器具有能抑制流噪声、有指向性、灵敏度高等优点,可应用于全光拖曳阵.介绍了成组光纤水听器的概念,建立了其拾取水声信号的水声信号检测模型,理论分析了其灵敏度和指向性.完成了四子单元的芯轴型成组光纤水听器的光学设计和机械设计.在非消声水池中,采用脉冲法测定了其灵敏度和指向性.结果显示:此结构的成组光纤水听器灵敏度为-152dB(0dB=1rad/Pa),与理论值-151dB基本符合;当时,指向性函数主瓣宽度为28°,与理论值26°度基本吻合.     

光纤水听器浅析

光纤水听器按传感原理分为强度型、干涉型和光纤光栅型等.强度型光纤水听器,根据光纤微弯损致使光功率变化.干涉型光纤水听器基于光学干涉,通过水中声波对光纤的压力而改变的光纤纤芯折射率或长度所引起的光纤中传播光束光程变化,通过检测其相位得到水声信息.光纤光栅型光纤水听器基于原理,其传感光栅周围的应力随水中声压变化.