水下目標測噪對于研究艦船噪聲源空間分布、降低艦船輻射噪聲都具有重要價值。本文對水下近場目標多輻射噪聲源空間分辨及方位估計進行研究。由于水下聲信道及水下聲源的特點,使用單水聽器往往不能得到精準的測量結果,同樣,即使應用水聽器基陣,常規(guī)方法下水下目標的高分辨性能仍無法滿足現(xiàn)實需求。本文主要采用多重信號特征MUSIC高分辨波束形成算法,結合水聽器圓柱基陣對MUSIC算法的高分辨性能進行了仿真,并在湖試和海試中采集真實數(shù)據(jù),驗證性能特點。本文對波束形成技術和艦船輻射噪聲測量的研究現(xiàn)狀進行了介紹,對淺海聲信道、水下聲源輻射噪聲的特點和測量方法,以及波束形成等相關理論進行了分析研究。在此基礎上,針對當前輻射噪聲測量的不足,提出了利用圓柱陣進行高分辨率輻射噪聲測量的解決方案。本文利用計算機仿真方法,驗證了圓柱陣MUSIC算法高分辨方位估計的性能,并將其與常規(guī)波束形成CBF和超指向性SPD波束形成算法的性能進行了分析和對比。為了解決船體多聲源的聲源級估計問題,提出利用MUSIC算法的高分辨性能進行聲源級估計的新方法,并對其性能進行了仿真研究。最后論文利用湖試數(shù)及海試數(shù)據(jù)對本文算法的性能進行了驗證。驗證... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

立體陣中水聽器空間分布

第五章 湖上試驗數(shù)據(jù)分析第五章 湖上試驗數(shù)據(jù)分析試驗是指在湖上環(huán)境下以換能器聲源為目標獲取水下信號數(shù)據(jù)，檢驗系統(tǒng)態(tài)，檢驗基陣系統(tǒng)對目標輻射噪聲檢測、估計及空間分辨能力，驗證系統(tǒng)法的正確性，同時對多聲源的高分辨算法進行驗證。試環(huán)境條件試地理位置項目進展，湖上試驗時間為 2016 年 7 月 26 日至 31 日進行，地點為湖北省，離宜昌市約 50 公里，地理位置如圖 5- 1 中紅色標記處。

第六章 海上試驗數(shù)據(jù)分析47選取 6.3.1 中的同段數(shù)據(jù)，對其做短時譜時間歷程圖，結果見圖 6- 4。圖 6- 4 海試環(huán)境噪聲時頻圖圖中 30 秒左右出現(xiàn)藍色異常，是由海浪過強造成的濾波阻塞，由環(huán)境噪聲的時頻圖可知，在 500Hz 以下有明顯的線譜，1000Hz 和 1500Hz 附近有較為模糊的線譜。6.3.3. 周圍漁船影響在水聽器圓柱基陣采集環(huán)境噪聲期間海面有多艘漁船航行。通過在駕駛臺上觀察周圍漁船分布，確定在 1.7 海里范圍內(nèi)無漁船，在 2.2 海里范圍內(nèi)有 4 條漁船。針對海試采集的環(huán)境噪聲數(shù)據(jù)，在俯仰角 0°、水平方向 0~360°進行 MUSIC 方位譜掃描的時間歷程分析結果見圖 6- 5。圖 6- 5 環(huán)境噪聲 fs=3000Hz，水平方向 MUSIC 方位譜橫截時間歷程圖圖中可發(fā)現(xiàn)海面周邊多艘漁船的方位變化歷程。因此該海域此刻環(huán)境并非安靜，而是由多艘漁船噪聲混疊的噪聲場。海試環(huán)境MUSIC水平?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]窄帶信號在淺海目標強度測量中的應用研究[J]. 高守勇,陳守虎,馬力,王升.  電聲技術. 2011(08)
[2]艦船噪聲源近場聚焦波束形成定位方法[J]. 王秀波,夏春艷,吳琳.  艦船科學技術. 2009(10)
[3]水下目標輻射噪聲測量方法[J]. 方爾正,王燕.  南京航空航天大學學報. 2009(02)
[4]水下目標輻射噪聲中單頻信號分量的檢測：理論分析[J]. 李啟虎,李敏,楊秀庭.  聲學學報(中文版). 2008(03)
[5]寬帶信號常規(guī)波束形成方位估計算法改進[J]. 龐金城,林京,黃曉砥.  聲學技術. 2007(05)
[6]用垂直陣和單水聽器測量水下目標輻射噪聲的誤差分析及其修正方法[J]. 吳國清,王美剛,陳守虎,馬力.  聲學學報(中文版). 2007(05)
[7]艦船噪聲調(diào)制譜諧波族結構特性理論分析[J]. 史廣智,胡均川.  聲學學報(中文版). 2007(01)
[8]潛艇輻射噪聲測量方法[J]. 凌震瑩.  聲學與電子工程. 2004(02)
[9]用MUSIC算法解決海雜波背景下相干源探測問題[J]. 康春梅,袁業(yè)術.  電子學報. 2004(03)
[10]修正MUSIC算法對非線性陣列適用性的討論[J]. 石新智,王高峰,文必洋.  電子學報. 2004(01)

博士論文
[1]直線陣潛艇噪聲源高分辨定位識別方法研究[D]. 陳歡.哈爾濱工程大學 2011
[2]基于矢量陣的水下噪聲源近場高分辨定位識別方法研究[D]. 時潔.哈爾濱工程大學 2009

碩士論文
[1]水下運動目標寬帶輻射噪聲測量分析技術[D]. 高原.哈爾濱工程大學 2011
[2]基于波束形成技術的噪聲源識別與聲場可視化研究[D]. 張金圈.合肥工業(yè)大學 2010
[3]水下噪聲源定位識別方法與軟件研究[D]. 姜智超.哈爾濱工程大學 2010
[4]盲信號處理中信源個數(shù)估計方法研究[D]. 冷巨昕.電子科技大學 2009
[5]基于矢量水聽器的寬帶輻射噪聲測量方法研究[D]. 韓榮榮.哈爾濱工程大學 2009
[6]基于矢量水聽器的艦船輻射噪聲測量技術研究[D]. 陳志剛.哈爾濱工程大學 2008
[7]典型艦船輻射噪聲建模與仿真[D]. 邢國強.西北工業(yè)大學 2005



本文編號：2993888