碳纤维海洋电场电极探测机理和性能研究

基于提出的碳纤维电极对海洋电场探测机理模型,通过在信号放大器两端并联放电电阻,提高碳纤维电极对极差的稳定性,同时缩短稳定时间。建立了匀强电场,以评估不同大小的并联电阻对碳纤维电极对探测性能的影响。研究结果表明,输入电阻越小,电极对的极差越小和自噪声稳定越快;电极对极差稳定时间不大于2 h,稳定后的极差不大于0.1 mV,自噪声水平在1 Hz下处于2~5 nV/[KF(]Hz[KF)]之间。     

一种改进的定时误差检测算法

定时恢复环路是数字接收机同步模块的一个重要组成部分,Gardner算法以实现结构简单,不敏感于载波相位,独立于调制方式等优点作为定时误差检测算法广泛应用于数字接收机的定时恢复环路中。鉴于Gardner算法在数字接收机定时同步中的广泛应用,并通过比较Gardner算法及其改进算法的定时抖动和捕获性能,研究了一种改进的Gardner定时误差检测算法。仿真结果表明,该算法对于MPSK恒包络的调制信号定时抖动性能有很明显的改善,并且在小滚降因子下改善仍然成立,但是对于16QAM非恒包络的调制信号改善不理想。     

双通道传递函数法测量矢量水听器自噪声

针对矢量水听器自噪声测量时受环境干扰严重的问题,提出了利用双通道传递函数法测量矢量水听器的自噪声。给出了双通道传递函数法降低环境干扰的原理;并通过实验手段分析了利用该方法测量时,环境背景噪声条件及水听器布放距离等因素对测量结果的影响。研究结果表明,利用双通道传递函数法测量矢量水听器的自噪声,可以有效降低环境背景噪声影响,得到更加准确的结果。该方法为准确测量矢量水听器的自噪声提供了有效的手段,为矢量水听器在远程探测领域的实际工程应用提供了测量基础。     

主动声自导方式下鱼雷航行自噪声测量技术探讨

由于混响因素的影响使得主动声自导方式下鱼雷对航行自噪声的获取十分困难,使得准确测量鱼雷自噪声成为困扰鱼雷自导系统的难题之一。针对此,文章提出一种主动声自导带着混响测量鱼雷航行自噪声的测量方法,详细介绍了该方法的原理并进行了计算,通过自噪声测量方法示例,证明了其可行性。试验证明,该方法灵活、机动,既可以测量换能器单元所接收到的噪声,也可以测量波束输出的束内噪声,并可做到实时、实地、实雷测量,降低了成本,提高了效益,为准确测量鱼雷航行自噪声提供了新的技术途径。     

Gardner定时同步环路自噪声消减算法研究

为了解决Gardner定时同步环路自噪声较大的问题,对现有的各种自噪声消减算法进行了归类研究,将其划分为算法修正类和波形预处理类两类,并分别进行了理论和仿真分析,得到了各类算法性能的对比结果及与性能限的差距,最后分析了各类算法的实际应用场景及未来的研究方向。     

管路振动噪声对船舶总体声隐身特性的影响

船舶声隐身性能由其自身的噪声量级确定,而管路系统的噪声又是船舶噪声的重要组成部分,由于管路噪声有其自身的特点,因此对于船舶声隐身性能的影响也具有其特殊性。结合工程实践分析船舶管路振动噪声与船舶总体声隐身特性的关联关系,得出管路的水动力噪声是影响船舶声纳平台区自噪声的主要干扰源之一的结论。围绕管路水动力噪声的生成特点,提出几点工作建议供同行参考。     

电容型海洋电场传感器的探测原理及性能研究

研究了电容型电极探测海洋电场的原理,提出降低放大电路的输入阻抗稳定碳纤维双电层的方法。利用聚丙烯腈碳纤维T300制备了电容型海洋电场电极,使用电化学工作站对电极进了循环伏安测量;使用交流法测量了电极在水槽中的阻抗;根据测量的阻抗选取在放大器输入端并联阻值分别为500Ω、1kΩ、2kΩ的电阻,研究了不同的输入阻抗对碳纤维电极在水下电场的电位稳定性、噪声稳定性和测量性能的影响。实验结果表明碳纤维T300制备的电极在水中呈现电容效应;输入阻抗越小电极电位和噪声稳定越快;稳定后电极自噪声达到1nV/√Hz@1Hz,在信号调理电路输入阻抗为500Ω的情况下,所制备的电极2h后即可达到最佳自噪声性能;电极可准确还原0.001Hz以上的海洋电场。综合而言所制备的碳纤维电极和合适的放大电路输入阻抗结合组成海洋电场传感器满足微弱海洋电场信号的测量和探测装备的快速部署。     

一种水下有源噪声抵消系统的设计

潜艇的自噪声是影响潜艇被动声纳系统性能的重要因素。对接收信号中的潜艇自噪声进行有源抵消,从而可提高被动声纳的作用距离。该文设计了一个针对舰艇艏端被动声纳平台的本艇自噪声有源抵消系统,并设计了其试验系统方案。采用直接-并联型结构的多通道有源陷波器和滤波最小均方误差算法(FXLMS)自适应滤波算法,有效地抑制了潜艇自噪声中的线谱分量,提高了接收端的输入信噪比,提高了被动声纳作用距离。     

一种小波包分解的FX结构全频带ANC系统

针对传统有源降噪系统在噪声与信号混合的复杂环境中无法有效工作的问题,设计了一种应用于舰艇艏端被动声纳平台的本艇自噪声有源抵消系统,从而提高声纳的作用距离．该系统采用基于小波包分解的FX结构,小波包这种正交变换方法降低了各分量之间的相关性,改善了参考输入矩阵的特征值分布,而其滤波器组的工作方式可以对不同频段的噪声任意细分,分别抵消,具有多子带系统的效果．通过与LMS算法相结合,使系统具备了灵活的全频带时频多分辨能力和较快的收敛速度．利用真实海试数据仿真试验,在较小的信号失真度状态下,取得了约12.2dB的全频带降噪量,进一步表明系统在复杂水下噪声场中的优势．该种结构提升了系统的噪声控制能力,具有较高的实用价值．     

粘胶基碳纤维海洋电场电极制备及其电化学性能研究

利用粘胶基碳纤维材料制备新型海洋电极,并测试其电化学性能和电场响应性能。结果表明,粘胶基碳纤维比表面积约为550 m~2/g,其表面有深浅不一的沟槽,与海水接触角为148°;循环伏安曲线表明其有较好的双电层电容性能,塔菲尔测试得出其交换电流密度为23.7 A/m~2;电极对的极差稳定漂移约为0.4 mV/24h(电极浸泡24 h后),对频率为0.01 Hz、振幅为10 mVpp的电场信号能做出良好响应,在1 Hz频点处的自噪声为槡6.75 nV/Hz@1 Hz。