基于声能流矢量补偿的水下目标高精度DOA估计 被引量：5

1

作者 白兴宇 欧宏飞 +1 位作者 姜煜 任龙平 《电子科技》 2020年第8期34-39,共6页

针对各向异性噪声对水下目标方位估计精度产生严重干扰的问题,文中提出了一种基于声能流矢量补偿的水下目标高精度DOA估计方法。该方法基于声压和质点振速联合信息处理技术,在有效降低各向同性噪声影响的同时得到各向异性噪声源分布模型... 针对各向异性噪声对水下目标方位估计精度产生严重干扰的问题,文中提出了一种基于声能流矢量补偿的水下目标高精度DOA估计方法。该方法基于声压和质点振速联合信息处理技术,在有效降低各向同性噪声影响的同时得到各向异性噪声源分布模型,并根据各向异性噪声场声能流模型对各向异性噪声进行矢量补偿,进一步实现了对各向异性噪声的抑制,达到高精度估计的目的。通过数值仿真对该方法的性能进行了验证。仿真结果表明,在20 dB以下,文中方法精度均高于常规复声强器DOA估计,精度最高提高了21%。 展开更多

关键词 矢量水听器 复声强器 多目标方位估计 各向异性噪声 声能流 高精度DOA估计

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浅海舰船噪声声强流的方向性

2

作者 侯文姝 笪良龙 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第5期105-109,共5页

锚泊舰船作为近场平台时,所搭载的声压阵受其影响较大,无法正常工作。为研究其原因,采用矢量水听器阵探明近场锚泊舰船的噪声形成机制。基于简正波的矢量场理论,采用多个点声源声能流的相互作用对近场舰船噪声进行建模,得到了不同接收... 锚泊舰船作为近场平台时,所搭载的声压阵受其影响较大,无法正常工作。为研究其原因,采用矢量水听器阵探明近场锚泊舰船的噪声形成机制。基于简正波的矢量场理论,采用多个点声源声能流的相互作用对近场舰船噪声进行建模,得到了不同接收点处声能流的水平方向性。仿真结果与海上试验结果均表明,同一接收点处声能流在水平面上的方向均随频率变化,不同接收点处声能流随频率变化情况不同。说明舰船锚泊时的噪声主要由海浪拍打船舷产生,所建立的噪声模型的仿真与海上试验结果趋势一致。2个接收点水平相距2.25 m时,所反映的近场舰船水平方向性不同,这是近场舰船干扰下使用声压阵波束形成方法对远场目标进行DOA估计时的性能大幅降低的主要原因。 展开更多

关键词 方位估计 声矢量水听器 声能流

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浅海水平变化波导下低频声能量传输特性 被引量：5

3

作者 祝捍皓 肖瑞 +1 位作者 朱军 唐骏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期958-967,共10页

针对浅海水平变化波导下的低频声能量传输问题,基于有限元方法,在柱坐标系下,以声能流为研究对象,结合具体仿真算例讨论了楔形海底、海底山及海沟三类典型复杂海底地形对声场能量传输特性的影响规律及机理.仿真结果表明,利用有限元方法... 针对浅海水平变化波导下的低频声能量传输问题,基于有限元方法,在柱坐标系下,以声能流为研究对象,结合具体仿真算例讨论了楔形海底、海底山及海沟三类典型复杂海底地形对声场能量传输特性的影响规律及机理.仿真结果表明,利用有限元方法可以准确计算各类水平变化地形情况下的声场分布.对于楔形上坡海底,海底倾斜角度越大,声能量向海底“泄漏”效应越强,水体层中声能量也相应衰减越快,而楔形下坡海底的影响则正好相反.小型海底山的存在会提高其上方声能量,但同时阻碍其后方声能量的接收.小型海沟对声传播的影响与声波的掠射角相关,仅当海沟水平夹角小于各阶简正波掠射角时才影响声能量的传输. 展开更多

关键词 浅海波导 低频 有限元方法 声能流

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低频同振式矢量水听器在潜标中的应用研究

4

作者 陈赓 聂嵩 +2 位作者 郭飒君 刘浩 郝运博 《声学与电子工程》 2024年第1期14-18,共5页

文章探讨了浅海坐底式采集系统的接收性能,研究了矢量水听器的通道组合形式和信噪比增益,利用湖试和海试数据,分析了信号和海洋背景噪声的相干性,最后利用线谱检测方法对组合通道输出的Lofar图中的低频部分进行了线谱提取,并对低频线谱... 文章探讨了浅海坐底式采集系统的接收性能,研究了矢量水听器的通道组合形式和信噪比增益,利用湖试和海试数据,分析了信号和海洋背景噪声的相干性,最后利用线谱检测方法对组合通道输出的Lofar图中的低频部分进行了线谱提取,并对低频线谱目标进行了方位追踪。海试数据验证,坐底式矢量接收系统具有更高的低频接收增益,结合线谱提取和矢量目标方位估计方法,能更好地对海洋目标进行跟踪。 展开更多

关键词 同振式矢量水听器 坐底式采集系统 声能流 线谱检测

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基于二维压差式矢量水听器源估计误差分析 被引量：4

5

作者 程彬彬 杨士莪 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期800-803,共4页

由于组成二维压差式矢量水听器的4阵元间的幅频和相频响应不一致造成了其运用声能流进行方位估计时会产生误差,而这一误差大小对二维压差式矢量水听器的制作和实际工程有很重要的意义。因此将针对二维压差式矢量水听器声能流方位估计误... 由于组成二维压差式矢量水听器的4阵元间的幅频和相频响应不一致造成了其运用声能流进行方位估计时会产生误差,而这一误差大小对二维压差式矢量水听器的制作和实际工程有很重要的意义。因此将针对二维压差式矢量水听器声能流方位估计误差进行了推导和分析。文章主要分为以下4个部分:①二维压差式矢量水听器的结构;②声能流方位估计的原理;③分析了由于组成二维压差式矢量水听器的各声压水听器不一致导致的方位估计误差;④对信号方位角度为30°时,在不同信噪比条件,4声压水听器不一致情况进行了方位估计误差仿真。文中给出了仿真结果。仿真结果表明在相同信噪比条件下,由于相位偏差对压差式矢量水听器方位估计产生误差远大于由于幅度偏差而产生的方位估计误差。 展开更多

关键词 二维压差式矢量水听器 声能流 声源估计

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基于声道效应的宽带声单向传输结构

6

作者 张赛 张宇 《声学技术》 CSCD 2013年第S1期47-48,共2页

0引言电子二极管以及热二极管等人造器件先后实现了对不同形式的能量进行整流控制,它们的出现对基础科学研究和先进技术变革产生了广泛影响[1]。声波作为一种经典的能量传播形式,至今尚未有成熟的人工器件对其进行整流。然而,近年来不... 0引言电子二极管以及热二极管等人造器件先后实现了对不同形式的能量进行整流控制,它们的出现对基础科学研究和先进技术变革产生了广泛影响[1]。声波作为一种经典的能量传播形式,至今尚未有成熟的人工器件对其进行整流。然而,近年来不断的探索研究,对声能流的调控取得了不少进展[2,3]。梁等人[3]提出超晶格与强非线性媒质组成的声二极管模型。 展开更多

关键词 声能流 单向传输 电子二极管 声道轴 基础科学研究 超晶格 深海声道 几何声学 射线理论 射线方程

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复合式MEMS水听器的设计 被引量：3

7

作者 王雁 刘梦然 张国军 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期243-247,共5页

针对微机电系统(MEMS)仿生矢量水听器工作频带窄,灵敏度低,且存在左、右舷模糊问题,设计了高灵敏宽频带复合式MEMS水听器。矢量部分选择4个不同纤毛长度的仿生矢量水听器组成阵列,各结构间采用并联方式,工作频带拓宽到4 800Hz,并分割出... 针对微机电系统(MEMS)仿生矢量水听器工作频带窄,灵敏度低,且存在左、右舷模糊问题,设计了高灵敏宽频带复合式MEMS水听器。矢量部分选择4个不同纤毛长度的仿生矢量水听器组成阵列,各结构间采用并联方式,工作频带拓宽到4 800Hz,并分割出4个不同的频率段,在拓宽了频响带宽的同时保证了灵敏度。标量部分采用低频电容水声传感器进行优化设计,空腔注满硅油、振膜开设声学孔,提高振膜承压性的同时保证了良好的动态性能。后续对标量和矢量信息进行声能流联合算法处理,解决了左右舷模糊的难题。该文主要介绍了复合式MEMS水听器的工作原理,结合ANSYS workbench进行了仿真验证。选用玻璃片及绝缘衬底上的硅(SOI)片键合的单片集成复合结构工艺设计,在玻璃上定义空腔及下电极,在SOI片上定义十字梁和振膜,整体结构一致性好,定位精度高。 展开更多

关键词 频带 复合式微机电系统(MEMS)水听器 声能流联合算法 左右舷模糊 ANSYS WORKBENCH 振膜

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浅海环境下低频声信号传播特性研究 被引量：9

8

作者 祝捍皓 郑广学 +3 位作者 张海刚 郑红 林建民 汤云峰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1464-1472,共9页

针对典型浅海海洋环境下的低频声传播问题,以快速场方法为建模手段,以声能流为研究对象,结合具体算例模拟研究了不同浅海环境参数对低频声信号传播特性的影响规律.研究结果表明:矢量场中质点垂直振速传播衰减远大于同点声压与水平振速... 针对典型浅海海洋环境下的低频声传播问题,以快速场方法为建模手段,以声能流为研究对象,结合具体算例模拟研究了不同浅海环境参数对低频声信号传播特性的影响规律.研究结果表明:矢量场中质点垂直振速传播衰减远大于同点声压与水平振速传播损失;海洋环境参数、声源参数、海底声学参数均对低频声信号传播具有重要影响,其中又以海底声速对声能量传播特性的影响最为显著. 展开更多

关键词 浅海Pekeris波导 低频声信号 快速场方法 声传播 声能流

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声压传感器与振速传感器中心不一致带来的定向误差分析

9

作者 任浩宇 吴艳群 胡正良 《声学技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期570-574,共5页

声矢量传感器由声压传感器和质点振速传感器组成,可用在空间某点同步测量声场的声压和质点振速信息。但矢量传感器在实际制作时,可能存在声压传感器和质点振速传感器中心不一致的情况,即矢量声场的非共点测量。这会使得声压与振速通道... 声矢量传感器由声压传感器和质点振速传感器组成,可用在空间某点同步测量声场的声压和质点振速信息。但矢量传感器在实际制作时,可能存在声压传感器和质点振速传感器中心不一致的情况,即矢量声场的非共点测量。这会使得声压与振速通道之间的接收信号存在时延差,从而影响矢量传感器的定向性能。从理论上分析了时延差对平均声强法定向的影响,即降低了信号处理的信噪比及引入π相位的定向误差,并提出采用互相关声能流法进行定向。通过仿真分析了中心不一致、入射角度和信噪比等因素对不同类型的目标定向结果的影响,并验证和讨论了互相关声能流定向算法的有效性和适用性。 展开更多

关键词 矢量水听器 中心不一致 互相关声能流法 定向误差

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单矢量水听器抗混响方法研究

10

作者 贾兵 陈云飞 +1 位作者 李桂娟 王志伟 《装备环境工程》 CAS 2011年第6期43-47,共5页

混响是主动声纳的主要干扰。矢量水听器是较新型的水声测量设备,其接收的混响和目标信号之间存在相位差异。基于这些差异,探索了矢量声能流方法用于抗混响处理的可行性,在理论上得到了较高的空间处理增益和时间处理增益。计算结果和仿... 混响是主动声纳的主要干扰。矢量水听器是较新型的水声测量设备,其接收的混响和目标信号之间存在相位差异。基于这些差异,探索了矢量声能流方法用于抗混响处理的可行性,在理论上得到了较高的空间处理增益和时间处理增益。计算结果和仿真结果表明,相对于常规的声压平方积分器,该方法具有很好的抗混响效果。 展开更多

关键词 抗混响 矢量水听器 矢量声能流

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基于声矢量场处理的海洋内波预警监测技术 被引量：2

11

作者 姜煜 张敏 +1 位作者 白兴宇 华生辉 《电子科技》 2022年第3期25-31,共7页

目前的海洋内波检测技术在实际应用中误差大,受海洋环境影响显著,且无法自主识别。针对这一问题,文中提出了一种基于矢量场处理的海洋内波预警的监测方法。该方法基于声压和质点振速联合信息处理,利用超低频矢量水听器拾取的声场三维信... 目前的海洋内波检测技术在实际应用中误差大,受海洋环境影响显著,且无法自主识别。针对这一问题,文中提出了一种基于矢量场处理的海洋内波预警的监测方法。该方法基于声压和质点振速联合信息处理,利用超低频矢量水听器拾取的声场三维信息,可在复杂的海洋背景噪声场中根据方位估计算法对非协作目标进行时-空-频三维跟踪与锁定。内波的到来引起了三维声速剖面的变化,而声场的起伏则导致跟踪的目标信号源声能流强度改变。该方法根据目标信号在内波空间里的信道畸变引起垂直维掠射角异常跳变来实现海洋内波的监测和预报。仿真结果表明,在正常环境中垂直维掠射角略有浮动,变化范围较小;当内波来袭,掠射角发生强烈突变,且最大偏转可突变至负向角度,证明了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 矢量水听器 方位估计 声能流 掠射角 复声强器 声速剖面 三维跟踪 内波

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基于矢量水听器单通道瞬时相位差加权的水下目标测向方法 被引量：1

12

作者 白兴宇 刘明禹 +2 位作者 姜煜 王祎奇 李帅 《电子科技》 2023年第10期9-14,共6页

针对在远程低信噪比条件下常规复声强方法目标测向精度较差的问题,文中提出了一种基于矢量水听器单通道瞬时相位差加权的水下目标测向方法。该方法根据水下目标线谱频率单元对应瞬时相位差相对稳定以及背景噪声频率单元对应瞬时相位差... 针对在远程低信噪比条件下常规复声强方法目标测向精度较差的问题,文中提出了一种基于矢量水听器单通道瞬时相位差加权的水下目标测向方法。该方法根据水下目标线谱频率单元对应瞬时相位差相对稳定以及背景噪声频率单元对应瞬时相位差随机变化的特点,对矢量水听器各通道频率单元进行瞬时相位差的方差加权,增强了线谱信噪比增益并有效抑制了背景噪声的能量干扰,实现了对水下目标的高精度测向。仿真分析和实验验证了文中所提方法在-20~10 dB的低信噪比条件下的测向精度比常规复声强法平均提高15.8%。 展开更多

关键词 信息处理 矢量水听器 水下目标辐射噪声 瞬时相位差 低信噪比 水下目标方位估计 复声强器 声能流

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声源近距离矢量相位特性研究 被引量：2

13

作者 李然 马忠成 杜敬林 《舰船科学技术》 2011年第11期27-33,38,共8页

声源近距离的声压、振速和声能流是极其复杂的,对其进行理论及实验研究是矢量水听器应用于复杂声场的基础。首先对相干平面波叠加声场、同相点源干涉声场和驻波场的声能流进行了分析,得到了对声源近距离声场矢量特性物理规律的描述;其... 声源近距离的声压、振速和声能流是极其复杂的,对其进行理论及实验研究是矢量水听器应用于复杂声场的基础。首先对相干平面波叠加声场、同相点源干涉声场和驻波场的声能流进行了分析,得到了对声源近距离声场矢量特性物理规律的描述;其次推导和分析了干涉声场的有功声强旋度和无功声强散度与介质运动轨迹、声压振速相位差及能量转化规律之间的关系;最后对柱形换能器声场矢量相位特性进行了数值仿真与实验研究。 展开更多

关键词 声能流 声压振速相位差 有功声强旋度 无功声强散度

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浅海近距离混响空间方向性试验

14

作者 杜敬林 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第9期46-50,106,共6页

三分量压差式矢量水听器能够同时测量声场的声压p(t)和振速的2个正交分量vx(t),vy(t)。为了研究混响的空间特性,以瞬时声能流和瞬时方位为基础,利用2个压差式矢量水听器同时对浅海近距离混响场的水平方向性和垂直方向性进行测试和分析... 三分量压差式矢量水听器能够同时测量声场的声压p(t)和振速的2个正交分量vx(t),vy(t)。为了研究混响的空间特性,以瞬时声能流和瞬时方位为基础,利用2个压差式矢量水听器同时对浅海近距离混响场的水平方向性和垂直方向性进行测试和分析。结果表明:声能流方法可以大致地描述混响场的方向性特性,能够揭示散射信号方位角或散射体的空间分布,同时还可以检测和判断目标的距离和方位,并且对海面和海底散射特性的研究以及主动声呐探测都具有重要意义。 展开更多

关键词 矢量水听器 混响 空间方向性 声能流

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三维声强图在发动机冷却系噪声分析中的应用

15

作者 徐滇 沈洵灏 《汽车科技》 1989年第2期1-10,共10页

三维声强图在噪声分析中主要用于表面噪声源识别及声能流向判断.而本文分析了将三维声强图用于发动机冷却系噪声分析,并将此技术用于E Q6100发动机冷却系噪声的研究上,取得了很有意义的结果.

关键词 噪声分析 声强 声能流 发动机冷却 噪声源识别 涡流声 风扇噪声 噪声研究 风扇皮带 降噪效果

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