一种基于像源法的海洋波导中高频声场的快速计算方法

    公开(公告)号:CN119622159A

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202411817435.5

    申请日:2024-12-11

    Abstract: 本发明涉及利用像源法对海洋波导环境中的高频声场进行建模计算技术领域,具体涉及一种基于像源法的海洋波导中高频声场的快速计算方法,解决现有技术中的缺少考虑活塞声源辐射衍射波束特性场景下的准确可靠的海洋波导中高频声场的快速计算方法的技术问题,具体为自由场中高频声场解可构造为瑞利积分,基于矩形活塞声源的设定建立坐标系,通过亥姆霍兹方程构造形成所述瑞利积分;基于像源法,确定海洋波导中高频声场的构成成分,在考虑波导边界影响的因素下给出各部分的形式解;采用非近轴近似高斯波束展开法对各部分形式解进行数值求解,最终经过叠加得到海洋波导中高频声场的分布,将高频声场由瑞利积分简化成求和的形式。

    一种混合激励下的舱室结构水下辐射噪声预报方法

    公开(公告)号:CN117606611A

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202311493014.7

    申请日:2023-11-10

    Abstract: 本发明涉及一种混合激励下的舱室结构水下辐射噪声预报方法,属于水下目标辐射噪声测量技术领域,该方法包括以下步骤:构建数值工况测试模型,基于工况传递路径分析技术获取“声‑振”传递函数及“声/振‑声”混合传递函数;根据建模时布置的监测点位置布放传感器,采集声监测信息及振动监测信息;对振动监测信息进行去耦处理;根据声监测信息和去耦后的振动监测信息求解舱室外共形全息面上的近场辐射噪声;基于波叠加法,通过匹配结构体外表面辐射声场空间分布求解配置等效源的源强,并基于求解得到的等效源的源强预报舱室结构的远场辐射噪声。本发明可以实现混合激励下的水下目标辐射噪声预报,提高了预报精度,具有较高的工程应用价值。

    一种内嵌圆柱空腔阵列的低频宽带吸声覆盖层

    公开(公告)号:CN109754776B

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN201910214443.3

    申请日:2019-03-20

    Abstract: 本发明涉及一种内嵌圆柱空腔阵列的低频宽带吸声覆盖层,包括封口层(1)、吸声层(2)和基层(3),吸声层(2)内嵌有第一层圆柱空腔阵列(4)、第二层圆柱空腔阵列(5)和第三层圆柱空腔阵列(6);第一层圆柱空腔阵列(4)、第二层圆柱空腔阵列(5)和第三层圆柱空腔阵列(6)两端设置有封口层(1)。封口层(1)和吸声层(2)均采用PDMS聚二甲基硅氧烷硅橡胶制作,所述基层(3)采用钢材料制作,克服了采用单一材料带来的低频吸声性能欠佳问题;圆柱空腔的半径和间距采用梯度变化设计能够有效增加吸声频带宽度。本发明可以通过较小的尺寸得到低频吸声性能,结构简单,可设计性强,适用于低频宽带减振降噪方面的应用。

    一种中心对称声矢量圆阵快速空间谱压缩超分辨方位估计方法

    公开(公告)号:CN110501669B

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN201910909453.9

    申请日:2019-09-25

    Abstract: 本发明提供一种中心对称声矢量圆阵快速空间谱压缩超分辨方位估计方法,首先将声矢量圆阵上、下半个圆环的传感器分别按特定顺序排列,采集声信号,构造出满足的导向矢量;然后根据声矢量传感器的平均声强抗噪原理,采用声压振速联合处理的方法构建出协方差矩阵,降低了矢量阵导向矢量矩阵维度同时改善了抗噪能力;随后根据真实源和与真实源相差180度的虚拟源的空间谱构造出一个新的空间谱函数进行半谱搜索,实现了对声矢量圆阵空间谱的压缩;最后通过本发明构造的判别式快速地判别出真实的声源方位。本发明首次实现了对矢量圆阵的空间谱进行压缩,在保证高分辨率的同时极大的提高了运算效率,实现了声矢量圆阵的快速高效的超分辨率方位估计。

    一种基于声矢量阵列网络的直接定位方法

    公开(公告)号:CN111323750B

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202010197246.8

    申请日:2020-03-19

    Abstract: 本发明提供一种基于声矢量阵列网络的直接定位方法,属于目标被动定位领域。本发明首先对各阵列节点接收的声压和振速数据进行分段频域变换;而后在待测区域内逐点扫描,计算扫描点处引导方位和时延;对声压和振速数据加权求和,得到所有阵列的加权数据矩阵;利用频域定位模型,计算等效阵列流形;然后利用空间谱估计算法,计算各频率上的空间谱,累积得到所有频率的总空间谱;以合适的扫描步长,计算待测区域各点的空间谱,搜索空间谱谱值的峰值,即可得到待测目标位置。本发明把声矢量阵引入到多阵列目标直接定位方法中,利用声压振速联合处理技术,获得较标量阵更高的定位精度和空间分辨率,对低信噪比条件下的目标定位有着更好的适应能力。

    一种基于伪数据重构的超分辨波达角估计算法

    公开(公告)号:CN110082741B

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN201910194162.6

    申请日:2019-03-14

    Abstract: 本发明提供的是公开了一种基于伪数据重构的超分辨波达角估计算法。构建噪声特征值不发散的协方差矩阵,当阵列导向矢量满足奇函数时,将构建协方差矩阵进行复共轭运算,使协方差矩阵将包含目标对称位置处的DOA信息,将构建协方差矩阵和进行复共轭运算后的构建协方差矩阵进行相加,得到新的协方差矩阵。在为新协方差矩阵添加匹配源,得到匹配协方差矩阵。利用匹配协方差矩阵中噪声子空间对应的第一个特征值和原始协方差矩阵的噪声子空间对应的第一个特征值的两倍相减,构建了新的空间谱。本发明将角度分辨率提高,有利于对目标的探测、检测;将对称目标信息融入,使得谱搜索范围减半,有效减少算法复杂度,降低算法对硬件的存储、传输的要求。

    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:CN107941326B

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN201711083687.X

    申请日:2017-11-07

    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。

    虚拟平面阵水下运动目标辐射噪声矢量测量系统及测量方法

    公开(公告)号:CN110764055A

    公开(公告)日:2020-02-07

    申请号:CN201911020836.7

    申请日:2019-10-25

    Abstract: 本发明涉及一种虚拟平面阵水下运动目标辐射噪声矢量测量系统及测量方法,属于水下低噪声目标的辐射噪声测量领域;该矢量测量系统由矢量水听器水平直线阵、仪器舱、同步测距装置、时统装置、导航装置、浮球-重物系留系统、信号传输电缆和数据处理装置等组成;该矢量测量方法中采用导航装置引导被测目标进入测量区域;使用同步测距装置获得被测目标与基阵之间的距离、被测目标的运动轨迹,并根据合成孔径技术可形成虚拟平面阵;在获取被测目标的辐射噪声数据后,利用数据处理装置对声压信号和质点振速信号进行声压振速联合处理,实现测量。本发明以矢量水听器为基础,可靠性和可维修性高,实施便利,在水下低辐射噪声测量方面有很大的发展前景。

    一种基于伪数据重构的超分辨波达角估计算法

    公开(公告)号:CN110082741A

    公开(公告)日:2019-08-02

    申请号:CN201910194162.6

    申请日:2019-03-14

    Abstract: 本发明提供的是公开了一种基于伪数据重构的超分辨波达角估计算法。构建噪声特征值不发散的协方差矩阵,当阵列导向矢量满足奇函数时,将构建协方差矩阵进行复共轭运算,使协方差矩阵将包含目标对称位置处的DOA信息,将构建协方差矩阵和进行复共轭运算后的构建协方差矩阵进行相加,得到新的协方差矩阵。在为新协方差矩阵添加匹配源,得到匹配协方差矩阵。利用匹配协方差矩阵中噪声子空间对应的第一个特征值和原始协方差矩阵的噪声子空间对应的第一个特征值的两倍相减,构建了新的空间谱。本发明将角度分辨率提高,有利于对目标的探测、检测;将对称目标信息融入,使得谱搜索范围减半,有效减少算法复杂度,降低算法对硬件的存储、传输的要求。

    基于单矢量水听器的大样本水声材料声反射系数测量方法

    公开(公告)号:CN109001297A

    公开(公告)日:2018-12-14

    申请号:CN201810574991.2

    申请日:2018-06-05

    CPC classification number: G01N29/046 G01H3/00

    Abstract: 本发明提供的是一种基于单矢量水听器的大样本水声材料声反射系数测量方法。主要包括:(1)剔除试样边缘衍射声;(2)构建信号处理模型;(3)分离直达声与反射声;(4)获取声反射系数。本发明一方面采用宽带窄脉冲作为发射信号形式,该信号时、频特性易于控制,可在时间上分离试样边缘衍射声,规避其影响;另一方面将单矢量水听器看作三元接收阵,采用子空间分解的阵列信号处理算法处理测量数据,数据处理方便快捷,具有较好的实时性;另外,本发明采用常规声源和矢量水听器作为测量的核心部件,无需使用传统的大型发射和接收基阵,省去了庞大复杂的测量系统,测试步骤少,只需一次发射即可获得关心频带的声反射系数,有效提高测量效率。

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