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基于矢量水听器的宽带辐射噪声测量方法研究

作　者: 韩荣荣
导　师: 方尔正
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 水声工程
关键词: 辐射噪声矢量水听器子阵合成
分类号: TB565.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 160次
引　用: 2次
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内容摘要

随着减振降噪技术的发展,使得水下目标辐射噪声强度大幅度下降,常规测量手段已经不能满足测量的需求,这对低噪声测量技术提出了新的挑战。矢量水听器的发展,给目标辐射噪声的测量提供了新的方法,本文主要研究将矢量水听器阵列应用于辐射噪声测量。本文介绍了矢量水听器的分类、特点和组合指向性,在回顾常规波束形成方法的基础上,讨论了矢量水听器阵列时域和频域波束形成原理,提出了矢量阵的修正原则。文中通过分析水下目标辐射噪声测量的特点,提出了采用以垂直矢量阵为核心的阵列噪声测量系统和宽带恒定束宽波束形成技术。通过声压与振速的联合信号处理,充分利用水下目标辐射噪声场的信息。采用子阵合成式宽带波束形成方法,改进常规滤波器设计原理,使其可以在规定的带宽范围内获得一致的基阵指向性。这种波束形成方法去除了左右舷模糊,提高了抗海面和海底干扰能力。最后,针对噪声测量方法利用本文方法进行仿真和湖试数据处理,在湖试数据处理中采用了新的灵敏度的修正方法,使得信号中的信息的损失降到最低。结果表明,采用矢量垂直阵配合子阵合成式宽带波束形成方法,适合对水下低噪声目标进行辐射噪声测量。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-17
  1.1 引言  9
  1.2 研究的背景和意义  9-11
  1.3 水下目标辐射噪声测量方法  11-13
    1.3.1 垂直矢量水听器阵列应用于水下目标辐射噪声测量  11-13
    1.3.2 宽带波束形成技术应用于水下目标辐射噪声测量  13
  1.4 国内外发展概况  13-15
  1.5 论文主要研究内容  15-17
第2章矢量水听器阵列波束形成原理  17-34
  2.1 矢量水听器概况  17-26
    2.1.1 矢量水听器的分类  17-19
    2.1.2 矢量水听器的灵敏度和相位特性  19-21
    2.1.3 矢量水听器的指向性  21-25
    2.1.4 矢量水听器的特点  25-26
  2.2 矢量水听器阵列波束形成  26-32
    2.2.1 均匀线列阵模型  27-30
    2.2.2 时域波束形成  30-31
    2.2.3 频域波束形成  31-32
  2.3 测向修正  32-33
  2.4 本章小结  33-34
第3章宽带辐射噪声测量方法  34-53
  3.1 声压阵恒定束宽设计原理  34-48
    3.1.1 常规滤波器设计原理  35-41
    3.1.2 常规恒定束宽设计仿真  41-43
    3.1.3 改进滤波器设计原理  43-45
    3.1.4 改进恒定束宽设计方法仿真  45-48
  3.2 矢量阵恒定束宽波束设计  48-51
    3.2.1 矢量阵波束形成仿真  48-50
    3.2.2 矢量阵的增益分析  50-51
  3.3 本章小结  51-53
第4章外场实验数据处理及分析  53-71
  4.1 实验概况  53-54
  4.2 灵敏度校准  54-58
  4.3 实验数据处理及结果分析  58-70
    4.3.1 第一次湖试数据处理  58-64
    4.3.2 第二次湖试实验数据处理  64-69
    4.3.3 实验数据结果分析  69-70
  4.4 本章小节  70-71
结论  71-72
参考文献  72-75
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  75-76
致谢  76

基于矢量水听器的宽带辐射噪声测量方法研究

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