在如今的海軍領(lǐng)域,潛艇以其優(yōu)良的隱蔽性、打擊的突然性和高度的機(jī)動(dòng)性在海上作戰(zhàn)中起到了越來(lái)越重要的作用。為保證其良好的隱身性能,潛艇輻射噪聲必須控制在較低的水平。噪聲源定位識(shí)別技術(shù)可以有效檢測(cè)潛艇輻射噪聲,指導(dǎo)進(jìn)一步的減振降噪。因此研究具有高分辨性能的噪聲源定位識(shí)別方法具有重要的意義和應(yīng)用前景。本文首先進(jìn)行了噪聲源近場(chǎng)聚焦定位識(shí)別方法的理論推導(dǎo),并針對(duì)潛艇輻射噪聲中的線譜和寬帶譜進(jìn)行高分辨定位研究。分別從時(shí)域和頻域出發(fā),進(jìn)行噪聲源近場(chǎng)聚焦定位方法研究,提出頻域上的改進(jìn)去自譜波束形成算法。鑒于實(shí)際中潛艇表面為柱面,進(jìn)行基于柱面分布的噪聲源聚焦定位研究,驗(yàn)證算法的有效性。為解決傳統(tǒng)的噪聲源定位方法在潛艇輻射噪聲低頻段較差的分辨能力,提出了分辨率更高的解卷積波束形成定位方法。闡述解卷積定位方法的理論原理,仿真分析解卷積定位方法的定位性能。并在此基礎(chǔ)上將DAMAS方法應(yīng)用到十字陣和聲壓矢量組合線陣中,對(duì)復(fù)雜聲源和柱面分布聲源進(jìn)行定位,分析討論解卷積定位方法在不同陣型中的定位情況。最后開展水下噪聲源近場(chǎng)定位方法的水池實(shí)驗(yàn)研究,考察本文研究的水下噪聲源定位方法的有效性,分析討論不同定位方法和不同工況... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１水平線陣近場(chǎng)聚焦模型??而近場(chǎng)條件下，聲波按球面波規(guī)律向外輻射，對(duì)聲源的定位主要采用近場(chǎng)聚焦波束??

同相疊加輸出功率最大，出現(xiàn)聚焦點(diǎn)，因此稱為近場(chǎng)聚焦波束形成。一般情況下掃描平??面即為聲源所在的平面且保持掃描平面與陣列平行，水平線陣近場(chǎng)聚焦測(cè)量模型的示意??圖如圖２．１所示。??水平線陣由Ｍ個(gè)陣元均勻排列而成，設(shè)陣列中央的陣元位于坐標(biāo)原點(diǎn)并設(shè)為相位參??考陣元，Ｍ個(gè)陣元的坐標(biāo)分別為，…，？）。假設(shè)空間中單頻聲源／的位置為??聲源面與陣列的距離凡為測(cè)量距離且屬于近場(chǎng)區(qū)域，聲源頻率為乂，聲波按??球面波規(guī)律傳播，經(jīng)過(guò)幅度衰減和相位延時(shí)，則陣元ｍ上接收到的信號(hào)為：??＝?＾，（＾－―）?＋?？ｍＷ?（２－１）??ｉ＝＇?”ｉｍ?Ｃ??其中，為第ｆ?zhèn)�聲源的輻射信號(hào)，為陣元ｍ上接收到的高斯白噪聲，％為第／個(gè)??聲源到第ｍ個(gè)陣元的距離：??ｒ

２．４柱面聚焦波束形成??２．４．１柱面分布聚焦波束形成原理??圖２．６所示為水平陣柱面近場(chǎng)測(cè)量模型。Ｍ元聲壓水聽器均勻的分布在水平ｘ軸上，??陣元間距為ｄ。設(shè)聲源信號(hào)Ｓ，位于一個(gè)圓柱表面，陣列與圓柱中心軸線互相平行，且與??圓柱軸心線的測(cè)試距離為＿ｙ。，柱面半徑為￣，聲源在柱坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為Ｓ，Ｍ，ｘ，）。??…??＞?ｘ，??ｗ?）??／ｙｙ?＼???？?？?？??？——ｂ?？——？?＾??１?Ｏ?ｍ?Ｍ?ｘ??圖２．６水平陣柱面近場(chǎng)測(cè)量模型??則陣元ｍ接收到的聲信號(hào)為??？（，卜?ｔ?丄叻？（０?（２－３８）??／＝１?＾ｉｍ?二發(fā)：??將聲源在柱坐標(biāo)系中的位置轉(zhuǎn)換為聲源在直角坐標(biāo)系中的位置得到直角坐標(biāo)為??（Ｘ，，少，４），其中少，＝＾Ｘ，?用Ｌ表示第／個(gè)聲源到第７７７個(gè)陣元之間的距??離，而?／；．？?＝?ｙｊ（ｘ，．?－｛ｍ－＼）ｄｆ?＋?｛ｙｔ?－?＞？〇）２?＋?２。??將陣列接收到的聲信號(hào)寫成矩陣形式，則有：??Ｘ｛ｔ）?＝?Ａ｛６

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位算法研究[D]. 居太亮.電子科技大學(xué) 2006

碩士論文
[1]水下目標(biāo)噪聲源近場(chǎng)定位方法研究[D]. 劉佳.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]基于統(tǒng)計(jì)最優(yōu)近場(chǎng)聲全息水下運(yùn)動(dòng)噪聲源定位識(shí)別[D]. 王振山.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[3]識(shí)別列車噪聲源的聲聚焦波束形成技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 閆肖杰.上海交通大學(xué) 2010
[4]矢量陣近場(chǎng)聚焦波束形成技術(shù)研究[D]. 李萌.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[5]波束形成方法在噪聲源識(shí)別應(yīng)用中的仿真和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙芳芳.上海交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3313334