一种系泊条件下舰船辐射噪声矢量测量系统及测量方法

    公开(公告)号:CN107941326A

    公开(公告)日:2018-04-20

    申请号:CN201711083687.X

    申请日:2017-11-07

    CPC classification number: G01H17/00

    Abstract: 本发明公开了一种系泊条件下舰船辐射噪声矢量测量系统及测量方法,属于舰船辐射噪声测量技术领域,包括干端平台及湿端平台,干端平台主要用于信号调理、信号采集、数据处理以及时统同步,包括信号调理装置、数据采集存储装置、数据处理软件、时统装置、同步测距信号发射装置和工作方舱;湿端平台主要用于测量信号接收、同步信号发射,并将接收到的信号输出给干端平台,包括十六元测量水听器直线阵、同步测距换能器、信号传输电缆、支撑钢架结构、浮球和锚块,十六元测量水听器直线阵为主要的采集舰船辐射噪声的装置。本发明公开的测量方法简单便捷,进一步提高了系统的测量能力,能够克服实际工程当中某些低噪声工况无法准确测量的难题。

    一种水下声场中的弱信号增强方法

    公开(公告)号:CN105301582B

    公开(公告)日:2017-10-31

    申请号:CN201510662611.7

    申请日:2015-10-14

    Abstract: 本发明公开了一种水下声场中的弱信号增强方法。包括以下步骤:利用非线性波动方程建立弱信号增强的参数模型;测量介质的非线性参数;估计声场中弱信号的频率和幅度;由接收点R0前d米处的泵波发生器发射两列角频率为ω2和ω3的泵波信号,在声波的传播过程中将泵波的能量转化为弱信号波的能量;根据泵波发生器与接收水听器之间的收发距离d,调整泵波信号的幅度,使接收水听器与弱信号增强模型的最大增益点位置一致,实现弱信号的最大增强;本发明的增强效果不受基阵尺度的制约,并对于信号的初始声压级不敏感,不存在相同步条件,增强方法具有较强的稳定性。

    基于矢量奇异值分解的声矢量圆阵宽带相干源方位估计方法

    公开(公告)号:CN107132503A

    公开(公告)日:2017-09-05

    申请号:CN201710178847.2

    申请日:2017-03-23

    Abstract: 本发明提供的是基于矢量奇异值分解的声矢量圆阵宽带相干源方位估计方法。利用子带分解原理,得到各个子带的频域信号;将声矢量圆阵频域信号转换为模态域频域信号;采用声压与振速联合处理方式构建互协方差矩阵,通过求和平均实现宽带接收信号的互协方差矩阵估计;对互协方差矩阵进行特征值分解,寻找最大特征值对应的特征向量构建重构矩阵,增加反向平滑项得到修正重构矩阵,并进行奇异值分解获得信号子空间及噪声子空间;利用MUSIC算法实现声矢量圆阵宽带相干目标方位估计。本发明具有更强的抑制噪声能力,且在低信噪比情况比矢量奇异值分解方法和前后向空间平滑具有更强的空间分辨能力。在水下宽带目标远程探测方面具有较高的优越性。

    一种三列声波非线性相互作用下声能量转换的相位控制方法

    公开(公告)号:CN103576574A

    公开(公告)日:2014-02-12

    申请号:CN201310469627.7

    申请日:2013-10-10

    Abstract: 本发明涉及一种三列声波非线性相互作用下声能量转换的相位控制方法,其特征在于:在水介质空间位置x=0处共点同向发射三列声波,三列声波满足耦合关系ω1=ω3±ω2,ω1、ω2、ω3分别表示第一列声波、第二列声波、第三列声波的角频率,第二列声波和第三列声波的发射声功率较大,可在水介质中激发出明显的非线性声学效应,三列声波发生非线性相互作用;通过调节三列声波之间的相位φi(x)(i=1,2,3)以及相位关系φ0(x),实现对声能量的控制,其中相位关系φ0(x)=φ3(x)-φ2(x)-φ1(x);依据位置x处的相位φi(x)依赖于初始位置x=0处的声波相位φi(0)之间的制约关系,仅通过调节初始条件下的相位关系φ0(0),即可实现声能量转换出现的空间位置以及声波能量上升及下降的效果的有效控制。

    测量参量声场中差频波空间分布特性的方法

    公开(公告)号:CN103575377A

    公开(公告)日:2014-02-12

    申请号:CN201310553700.9

    申请日:2013-11-11

    Abstract: 本发明提供的是一种测量参量声场中差频波空间分布特性的方法。首先通过两列高频声波f1和f2组成参量声场,测得参量声场的作用区域并将参量声场均匀划分为n个测量网格,在任一网格点A处测得差频波幅值再单独发射低频声波f3,使其在A点的幅值与差频波幅值相等;最后同时发射三列声波f1、f2和f3,得到功率谱值根据功率谱最小值对应的f1初始相位可以得到该点位置处差频波的相位;重复以上步骤测得其它点的差频波幅度以及相位信息。本发明同时描绘出了差频波幅度以及相位在参量声场的分布特性,解决了现有的实验方法以及工程技术难以描述水下参量声场中差频波相位变化规律的问题,为分析声参量场的特性奠定了基础。

    基于舱室内临近壁面声监测点优化布置的内声场重构方法

    公开(公告)号:CN119004948A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202410963633.6

    申请日:2024-07-18

    Abstract: 本发明涉及一种基于舱室内临近壁面声监测点优化布置的内声场重构方法,属于封闭空间噪声测试技术领域,包括:构建舱室内声场的数值计算模型,确定舱室声腔模态截断阶数,计算舱室内临近壁面上声监测点位置处各阶声腔模态的声压;采用模态置信矩阵作为目标函数,基于量子行为粒子群优化算法对声监测点位置进行优化,获得声监测点优化布置方案;根据声监测点优化布置方案在舱室内部布置声监测点,采集实测的声场数据,重构舱室内临近壁面声场;最后采用等效源法对舱室内任意位置声场进行重构。本发明通过优化声监测点布置方案,实现声源激励下的舱室内部任意位置的声场重构,提高了重构精度,同时声监测点位于舱室内临近壁面位置上,便于工程实现。

    一种建立水下非线性声散射声场的组合波束发射方法

    公开(公告)号:CN118940518A

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202410997545.8

    申请日:2024-07-24

    Abstract: 本发明公开了一种建立水下非线性声散射声场的组合波束发射方法,考虑相控发射模块间的互声散射声,建立针对多个相控发射模块组阵的改进MGB模型,再通过非线性声场指向性的计算结果,正向设计各模块的组合方向、组合间距以及相控角度,最后计算各立体角下的非线性声场,观测评估组合波束的技术效果。本发明根据非线性声波在海洋波导中远程传播的不同应用需求,利用较少的相控发射模块,能够简单有效地建立满足需要的水下非线性声散射声场。

    近场散射下基于幅度相位修正的单矢量水听器测向方法

    公开(公告)号:CN118642038A

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202410748723.3

    申请日:2024-06-12

    Abstract: 本发明提供一种近场散射下基于幅度相位修正的单矢量水听器测向方法,属于水下目标声学探测领域,包括以下步骤:通过试验测量或数值仿真,获取单矢量水听器在自由场条件下,声压振速幅度相位响应h(θ);以相同方式获取指向性畸变条件下,单矢量水听器声压振速幅度相位响应h'(θ,f);计算指向性畸变前后的响应比值Δ(θ,f),将该比值作为先验信息留以备用;矢量水听器应用在相同散射条件下,在探测频率为#imgabs0#目标时(方位未知),使用响应比值对接收信号幅度相位逐一修正,构造函数#imgabs1#计算角度遍历后的F曲线,F取最小值所对应角度即为目标方位#imgabs2#根据目标方位#imgabs3#还原出该目标对应自由场条件下信号y'(t)。本发明实现了近场散射下的目标测向,为矢量水听器在水下平台上的应用奠定基础。

    非均匀气泡水介质中二维非线性声场的数值建模方法

    公开(公告)号:CN118428261A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410520291.0

    申请日:2024-04-28

    Abstract: 本发明属于非线性声学领域,涉及非均匀含气泡水介质中二维非线性声场的数值建模方法,目的在于可以计算得出二维含非均匀气泡水介质中声波的声传播规律,具体步骤包括:将气泡二阶非线性体积振动方程与非线性波动方程耦合,得到非线性声场二维时域模型;进行网格划分;将非线性波动方程和气泡体积二阶非线性振动方程中的微分项改写为差分形式、并联立得到非线性波动方程和气泡体积二阶非线性振动的差分方程组格式;设置声压和气泡体积变化量初始值和吸收边界条件;本技术方案能够准确得出含气泡水介质的二维声场,适应气泡均匀分布与非均匀分布条件,为后续研究非均匀含气泡水介质的声学特性和声波的空间传播以及互作用规律提供了有力的支撑。

    一种水下目标辐射噪声测量组合体积阵及测量方法

    公开(公告)号:CN113624330B

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202110783635.3

    申请日:2021-07-12

    Abstract: 本发明公开了一种水下目标辐射噪声测量组合体积阵及测量方法,包括螺旋双圆锥声压体积阵和矢量稀疏垂直阵,所述螺旋双圆锥声压体积阵具体为:将M条相同的均匀垂直线阵的底端均匀排列在一个半径为R的圆周上,形成一个半径为R,高度为L的圆柱阵,然后将各条垂直线阵的底端固定,顶端绕圆柱的轴线沿圆的周向方向逆时针旋转相同的角度α,得到定义的螺旋双圆锥阵,所述均匀垂直线阵阵元数为N,阵元间距为d1,长度为L;所述矢量稀疏垂直阵共有NS个阵元,d2为阵元间距,矢量稀疏垂直阵中心阵元位于螺旋双圆锥声压体积阵半径最小的圆形横截面的圆心位置且垂直于所述横截面,且各阵元均匀分布。本发明实现对水下目标全频带的高精度辐射噪声测量。

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