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基于自适应形态学滤波与霍夫变换的水声通信信号检测方法
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作者 王洋 沈同圣 +2 位作者 汪涛 乔钢 周锋 《通信学报》 北大核心 2025年第7期29-44,共16页
为了解决水声通信信号检测易受到水下信道环境和严重噪声干扰的问题,基于水声通信信号的结构特征(SC),提出了一种基于自适应形态学滤波(AMF)与霍夫变换(HT)的水声通信信号检测方法。该方法采用短时分数阶傅里叶变换(STFRFT),调整分数阶... 为了解决水声通信信号检测易受到水下信道环境和严重噪声干扰的问题,基于水声通信信号的结构特征(SC),提出了一种基于自适应形态学滤波(AMF)与霍夫变换(HT)的水声通信信号检测方法。该方法采用短时分数阶傅里叶变换(STFRFT),调整分数阶域旋转角度匹配信号相位特性,显著提升时频能量聚集度,形成边界清晰的带状SC;基于时频图像素邻域局部密度设计AMF,动态调整结构元素的尺度因子来增强信号细节SC;构建HT模型,通过全局投票机制检测带状SC,从而实现高效、准确的水声通信信号检测。实验结果表明,不同信道环境下所提方法在泛化能力、检测概率、检测效率方面具有更好的鲁棒性和有效性。 展开更多
关键词 水声通信 信号检测 短时分数阶傅里叶变换 自适应形态学滤波 霍夫变换
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基于循环谱的水声通信信号辐射源个体识别
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作者 张亮 张海刚 孟春霞 《声学技术》 北大核心 2025年第1期13-20,共8页
随着无线通信技术的快速发展,无线通信系统的通信安全也面临着前所未有的挑战。如何有效实现在非介入条件下进行水声通信物理层信号的识别分析越发重要。文章提出了一种基于循环谱特征的水声通信信号辐射源个体识别方法,采用具有不同滚... 随着无线通信技术的快速发展,无线通信系统的通信安全也面临着前所未有的挑战。如何有效实现在非介入条件下进行水声通信物理层信号的识别分析越发重要。文章提出了一种基于循环谱特征的水声通信信号辐射源个体识别方法,采用具有不同滚降因子的根升余弦滤波器表征不同的水声通信信号辐射源个体,设计了适合于水声通信信号的轻量型神经网络模型MobilenetV3-small,将循环谱图作为网络输入,可实现5个二进制相移键控调制辐射声源信号的识别。仿真结果表明,与传统的卷积神经网络VGG16相比,文中所提方法在运行速度、参数量和损失率等方面表现更好,验证了该个体识别算法的有效性。 展开更多
关键词 水声通信信号辐射源 循环谱特征 MobilnetV3-small深度学习网路 个体识别
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基于排序码本的水声自适应OFDM通信中信道状态信息反馈研究 被引量:1
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作者 刘凇佐 韩雪 +2 位作者 马璐 徐金颉 杨洋 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2095-2103,共9页
水声(UWA)信道时延扩展大等特点导致信道频响(CFR)快衰落,水声通信(UWAC)技术发展受到挑战。发射端获取有效可靠的信道状态信息(CSI)是自适应通信的前提,针对水声自适应正交频分复用(OFDM)通信的需求,该文提出基于排序码本的信道状态信... 水声(UWA)信道时延扩展大等特点导致信道频响(CFR)快衰落,水声通信(UWAC)技术发展受到挑战。发射端获取有效可靠的信道状态信息(CSI)是自适应通信的前提,针对水声自适应正交频分复用(OFDM)通信的需求,该文提出基于排序码本的信道状态信息分组排序拟合反馈算法(CSI-GSFF),包括分组、排序、数据拟合3个步骤。该算法首先将相邻导频子载波分组,以组为反馈单元;然后对各组内的导频子载波按照信道增益值进行排序,以减轻水声信道频响快衰落造成的反馈开销大等不利影响;最后进行多项式拟合,排序操作有效地降低了拟合阶数。通过实测海试时变信道数据仿真,结果表明,该文提出的信道状态信息反馈算法能够基本达到完美信道状态信息情形下的水声自适应OFDM通信系统误码率性能,同时可以有效地减少反馈开销。 展开更多
关键词 水声通信 正交频分复用 自适应调制 信道状态信息 有限反馈
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坐标归零的正交频分复用带内全双工水声通信方法
4
作者 陆胤亨 吴颂文 +2 位作者 刘媛 王方勇 周锋 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1685-1692,共8页
针对水声通信中频谱资源缺陷问题,本文面向全双工水下通信体制,提出了一种基于坐标归零的正交频分复用通信方法。该方法从水声通信编码角度对本地自干扰进行了有效抑制,并通过仿真和水池实验进行了验证。水池实验结果表明:在-45 dB的信... 针对水声通信中频谱资源缺陷问题,本文面向全双工水下通信体制,提出了一种基于坐标归零的正交频分复用通信方法。该方法从水声通信编码角度对本地自干扰进行了有效抑制,并通过仿真和水池实验进行了验证。水池实验结果表明:在-45 dB的信干比下,算法可在带内实现远端信号的精确提取,误码率降至10-3。该方法可与多种干扰抵消方法进行有效融合,形成新型多域联合自干扰抵消方法,进一步突破自干扰抵消上限,为带内全双工水声通信工程应用提供了有利的技术支撑。 展开更多
关键词 水声通信 全双工通信 自干扰抵消 通信编码 坐标归零 正交频分复用 强功率干扰 多域联合
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非合作水声通信辐射源个体识别初探
5
作者 张亮 张海刚 孟春霞 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期621-627,共7页
辐射源个体识别是非合作水声通信信号调制样式识别之后进一步获取对方通信设备固有信息的重要途径。为解决海洋信道中非合作水声通信辐射源个体识别的难题,文章对水声通信发射机性能差异进行分析,重点对水声发射机根升余弦滚降滤波器的... 辐射源个体识别是非合作水声通信信号调制样式识别之后进一步获取对方通信设备固有信息的重要途径。为解决海洋信道中非合作水声通信辐射源个体识别的难题,文章对水声通信发射机性能差异进行分析,重点对水声发射机根升余弦滚降滤波器的非线性进行描述,并针对非合作水声通信信号先验信息缺失且信号具有循环平稳性的特点,提出了一种利用循环谱等值线图区分不同辐射源的个体识别方法。以二进制相移键控信号为例,进行不同滚降因子条件下循环谱特征的仿真分析。研究结果验证了当信噪比不小于3 dB时文中所提辐射源个体识别方法的可行性。 展开更多
关键词 海洋信道 非合作水声通信 辐射源个体识别 循环谱特征
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水声通信及网络技术综述 被引量:20
6
作者 杨健敏 王佳惠 +3 位作者 乔钢 刘凇佐 马璐 何鹏 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-21,共21页
水声通信(UAC)及网络技术在海洋环境监测、商业领域和军事领域等诸多方面发挥着重要作用,关心海洋、认识海洋、经略海洋离不开水声通信及网络技术的发展。该文对水声通信技术和水声通信网络(UACN)进行综述,首先回顾了水声通信技术和水... 水声通信(UAC)及网络技术在海洋环境监测、商业领域和军事领域等诸多方面发挥着重要作用,关心海洋、认识海洋、经略海洋离不开水声通信及网络技术的发展。该文对水声通信技术和水声通信网络(UACN)进行综述,首先回顾了水声通信技术和水声通信网络的发展,总结了水声信道的特点。然后,对于水声通信技术中的非相干调制技术、相干调制技术以及以应用需求为导向的新型通信技术进行陈述。随后,对于水声通信网络中数据链路层媒介接入控制协议、网络层的路由协议和跨层设计进行分类探讨。最后,对目前水声通信及网络技术的不足进行总结,并且对未来水声通信及网络技术的发展进行展望。 展开更多
关键词 水声通信 水声通信网络技术 调制解调 MAC协议 路由协议
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浅海指向性声源低频标量矢量声场互易性研究
7
作者 张亮 张海刚 孟春霞 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1516-1521,共6页
为快速评估船舶水下辐射噪声的标量矢量声场,针对浅海低频指向性声源,本文研究其标量场与矢量场的互易性。通过仿真分析了浅海不同类型声源的低频标量矢量声场沿着垂直方向的分布,建立了指向性声源的标量声场和矢量声场的数学模型,给出... 为快速评估船舶水下辐射噪声的标量矢量声场,针对浅海低频指向性声源,本文研究其标量场与矢量场的互易性。通过仿真分析了浅海不同类型声源的低频标量矢量声场沿着垂直方向的分布,建立了指向性声源的标量声场和矢量声场的数学模型,给出了单极子、偶极子等不同类型声源的标量声压场、水平振速声场和垂直振速声场的数学表达式。结果表明:单极子声源和水平偶极子声源的声压场及水平振速声场满足互易原理,但其垂直振速声场不满足互易原理;垂直偶极子声源的垂直振速声场满足互易原理,但其声压场及水平振速声场不满足互易原理。研究结论为水下声源标矢量声场特性的快速评估提供了理论依据,并为利用多种声场信息进行水下实际声源信息挖掘提供了技术支持,具有重要的实用价值。 展开更多
关键词 浅海 低频 单极子 水平偶极子 垂直偶极子 辐射噪声 标量-矢量声场 声场互易性
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水下地形多波束幅相联合自适应检测与滤波
8
作者 高家伟 翟羽飞 +3 位作者 朱建军 陈宝伟 周天 杜伟东 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1566-1573,1582,共9页
现代多波束声呐在海洋测绘中具有重要意义,然而传统幅相联合检测算法在复杂水域存在角度分界值难以精准确定、测量易含异常值的问题。为有效避免以上问题对水下地形检测质量所造的影响,本文在质量因子模型的基础上,构建角度判决因子理... 现代多波束声呐在海洋测绘中具有重要意义,然而传统幅相联合检测算法在复杂水域存在角度分界值难以精准确定、测量易含异常值的问题。为有效避免以上问题对水下地形检测质量所造的影响,本文在质量因子模型的基础上,构建角度判决因子理论模型,实现幅相联合检测算法角度分界值的自适应确定,同时构建二次检测与滤波模型对异常值进行实时处理。通过模拟不同坡度地形数据进行仿真试验,验证了角度判决因子理论模型以及异常值二次检测与滤波模型的有效性。湖试结果也进一步表明:在实际环境中角度判决因子模型依然可有效适应不同坡度的地形,实现不同算法间角度分界值的自适应确定,并且二次检测与滤波模型对异常值的检测与滤波依旧高效稳定,与传统坡度滤波算法对比显示,所建立的二次检测模型得出的结果更为平滑,野值点相对更少。本文算法在提升数据质量和减少误差上具有优越性,为获取可靠的地形探测结果提供有效保障。 展开更多
关键词 多波束声呐 幅相联合 角度分界值 质量因子 角度判决因子 自适应确定 异常值检测 滤波处理
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稀疏系数腐蚀平滑后重构的拖线阵强噪声干扰抑制
9
作者 郑义 聂东虎 +3 位作者 孙宗鑫 李东奇 乔钢 周锋 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1618-1624,共7页
针对水声强噪声干扰会导致被动拖线阵目标方位估计性能严重下降的问题,本文提出了一种稀疏系数腐蚀平滑后重构的强噪声干扰抑制方法。利用宽带阵列信号频域压缩感知方法,对拖线阵数据进行空间稀疏表示,引入数字图像处理中的腐蚀和平滑方... 针对水声强噪声干扰会导致被动拖线阵目标方位估计性能严重下降的问题,本文提出了一种稀疏系数腐蚀平滑后重构的强噪声干扰抑制方法。利用宽带阵列信号频域压缩感知方法,对拖线阵数据进行空间稀疏表示,引入数字图像处理中的腐蚀和平滑方法,对稀疏系数表示的方位历程图进行处理,估计降噪加权因子并对稀疏系数进行修正,修正后的稀疏系数进行重构得到降噪后的数据。仿真和海试数据处理结果表明:在本文参数条件下,所提方法能够有效抑制接收数据中的强噪声干扰,处理后的仿真和海试数据中的噪声干扰功率有明显的降低,为提高后续目标检测性能打下基础。 展开更多
关键词 被动拖曳线列阵 频域压缩感知 腐蚀 平滑 稀疏重构 时间方位历程 噪声抑制 干扰抑制
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谐振敏感式低噪声压电微机电系统水听器
10
作者 葛宣佐 朴胜春 +4 位作者 张强 雷亚辉 龚李佳 王大成 陈丽洁 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1660-1668,共9页
针对水下无人平台低噪声高灵敏探测需求,本文提出基于目标频谱特征信息的谐振敏感检测思想。利用水听器在谐振频率处具有高灵敏的特点,根据水下目标的频域特征信息设计水听器敏感结构。本文研制了谐振敏感式压电微机电系统芯片和水听器... 针对水下无人平台低噪声高灵敏探测需求,本文提出基于目标频谱特征信息的谐振敏感检测思想。利用水听器在谐振频率处具有高灵敏的特点,根据水下目标的频域特征信息设计水听器敏感结构。本文研制了谐振敏感式压电微机电系统芯片和水听器样机,并进行了实验测试。所设计水听器样机在谐振频率处实现了高灵敏响应(-146 dB@12 kHz(Re.1V/μPa)和-138 dB@4 kHz(Re.1V/μPa))和远低于knudsen零级海况的自噪声水平(M5#样机在谐振频率处等效噪声声压谱密度级22.03 dB@4 kHz(Re.1μPa/Hz))。本文所提出的基于目标特征信息的谐振敏感检测思想为水下目标检测提供了思路。 展开更多
关键词 谐振敏感 压电微机电系统 水听器 低噪声 敏感结构设计 水下目标 频谱特征 零级海况
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基于全息分离与匹配搜索的圆柱腔内阵列一致性校准
11
作者 肖妍 赵明月 +3 位作者 何元安 商德江 王杨 平自红 《船舶力学》 北大核心 2025年第5期830-839,共10页
声纳阵成阵过程中,阵元之间难免存在位置偏差,且在密排情况下阵元间的声场耦合较强,将引起阵元间的幅相不一致,需要在成阵后进行阵列在线校准。室内消声水池只能在一定频段内模拟自由场,难以满足低频水声测量所需要的自由场条件。因此,... 声纳阵成阵过程中,阵元之间难免存在位置偏差,且在密排情况下阵元间的声场耦合较强,将引起阵元间的幅相不一致,需要在成阵后进行阵列在线校准。室内消声水池只能在一定频段内模拟自由场,难以满足低频水声测量所需要的自由场条件。因此,本文围绕常用的圆柱阵列低频校准问题展开研究,提出有限空间中全息声场重构与匹配搜索补偿相结合的阵列幅相一致性校准方法。该方法结合有限空间中近场声全息声场分离技术,首先进行有限空间中的声场重构,利用声场重构结果建立幅相一致性搜索函数,结合匹配搜索算法的寻优思想对复杂阵列阵元的幅相一致性进行校准。文中以小型圆柱阵为分析对象,开展圆柱腔内有限空间声场的理论建模与仿真分析,并结合智能优化算法,实现阵列阵元间幅相一致性校准。仿真结果表明,所提出的基于近场声全息技术的圆柱腔内阵列一致性校准方法,可以在实验室内进行圆柱阵列成阵后的低频幅相一致性在线校准。 展开更多
关键词 近场声全息 匹配搜索 圆柱腔 圆柱阵 阵列一致性
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低噪声矢量传感器研究
12
作者 李智 陈洪娟 +1 位作者 张海刚 郭俊媛 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1650-1659,共10页
低频自噪声过高严重制约了矢量传感器在目标探测领域优势的发挥。为解决这一问题,本文建立了包含压电加速度计和前置放大电路的最小系统噪声分析模型,分析了加速度计及其匹配电路的噪声贡献机制,探讨了压电材料特性、声压灵敏度和电容... 低频自噪声过高严重制约了矢量传感器在目标探测领域优势的发挥。为解决这一问题,本文建立了包含压电加速度计和前置放大电路的最小系统噪声分析模型,分析了加速度计及其匹配电路的噪声贡献机制,探讨了压电材料特性、声压灵敏度和电容量等参数对噪声性能的影响规律,据此提出了矢量传感器系统的低噪声设计原则,并研制了基于弛豫铁电单晶的低噪声矢量传感器样机。测试结果表明:样机在100 Hz频点的等效噪声声压级为40.7 dB,较传统压电陶瓷样机降低11.7 dB,与预测值一致;自噪声在20 Hz以上频段全面低于Knudsen SS0,在100 Hz以上进一步低于Wenz’s SS0,验证了低噪声设计方法的有效性。研究成果为矢量传感器在低频弱信号探测领域的工程应用提供了有力的理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 矢量传感器 矢量水听器 自噪声 弛豫铁电单晶 水声换能器 低噪声 水声传感器 压电传感器
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浅海波导中基于平面波展开镜像法的等效源方法
13
作者 陈弈书 石博旋 +1 位作者 张超 商德江 《船舶力学》 北大核心 2025年第5期840-848,共9页
针对浅海波导中弹性结构辐射的预报问题,提出一种基于平面波展开镜像法的等效源方法,该方法以等效源法为主体框架,在求解虚拟源强度以及远场声场计算时采用平面波展开镜像法表示声场Green函数。对于海底反射系数是入射角函数的情况,文中... 针对浅海波导中弹性结构辐射的预报问题,提出一种基于平面波展开镜像法的等效源方法,该方法以等效源法为主体框架,在求解虚拟源强度以及远场声场计算时采用平面波展开镜像法表示声场Green函数。对于海底反射系数是入射角函数的情况,文中Green函数在镜像法的基础上将点声源辐射球面波做各向平面波分解,实现球形波阵面在非理想平面边界上声反射的准确计算。通过不同方法表示的Green函数之间的对比,验证本文Green函数的计算精度。本文对浅海波导中弹性圆柱壳的数值仿真结果证明了基于平面波展开镜像法的等效源方法声场重构的准确性。 展开更多
关键词 浅海波导 声场预报 平面波展开镜像法 等效源法
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一种基于虚元内插法的矢量互质阵测向干扰抑制方法
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作者 修明明 吕云飞 +2 位作者 梅继丹 卢明洋 王书昌 《应用声学》 北大核心 2025年第3期669-676,共8页
矢量互质阵是一种能分辨左右舷、成本较低且方位分辨力较好的稀疏阵,但方位估计时会产生高旁瓣干扰和方位模糊。利用时延求和虚元内插可以改善有关问题,该文提出一种基于虚元内插法的互质阵波束形成方法,首先仿真分析产生测向干扰的原因... 矢量互质阵是一种能分辨左右舷、成本较低且方位分辨力较好的稀疏阵,但方位估计时会产生高旁瓣干扰和方位模糊。利用时延求和虚元内插可以改善有关问题,该文提出一种基于虚元内插法的互质阵波束形成方法,首先仿真分析产生测向干扰的原因,其次通过仿真模拟和海试数据处理获得方位历程结果,验证新方法的可行性和实用性。结果表明:新方法能够抑制上述测向干扰,改善矢量互质阵测向性能。 展开更多
关键词 矢量阵 互质阵 波束形成 虚元内插
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基于遗传算法的目标声散射回波多方向核函数匹配
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作者 罗俊 李秀坤 杜金鑫 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1574-1582,共9页
亮点模型将目标声散射回波视为各亮点子回波的叠加,当相邻2个散射回波成分之间的时延小于发射信号脉宽,目标回波在时频域上严重混叠,采用魏格纳分布时频分析方法处理时则存在严重的交叉项干扰,无法在时频面上准确识别各亮点。本文推导... 亮点模型将目标声散射回波视为各亮点子回波的叠加,当相邻2个散射回波成分之间的时延小于发射信号脉宽,目标回波在时频域上严重混叠,采用魏格纳分布时频分析方法处理时则存在严重的交叉项干扰,无法在时频面上准确识别各亮点。本文推导了多几何亮点模型的模糊函数,并根据其自项和交叉项分布特点,选择多方向核函数来更好地匹配自项。根据先验信息确定核函数的角度参数,以体积归一化的三阶瑞丽熵作为时频分布的评价指标,使用遗传算法优化核函数其他参数,进而利用得到的核函数对声散射回波在模糊域滤波得到高分辨力时频分布。实验结果表明:本文方法得到的时频分布可以在保证自项分辨率的同时有效减弱交叉项干扰,提高时频图像信噪比。提取的全方位声散射特征模型可为水下目标探测提供依据。 展开更多
关键词 声散射回波 亮点模型 时频分布 交叉项干扰 模糊函数 多方向核函数 三阶瑞丽熵 遗传算法
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一种用于小平台的矢量声压组合垂直阵性能研究
16
作者 刘亚东 方尔正 霍中皓 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期521-528,共8页
针对小平台声呐基阵对阵列结构和增益的要求,本文设计了一种由单矢量水听器与声压垂直阵组成的组合垂直声呐阵列。基于组合垂直阵的理论模型提出了一种基于平均声强器的方位估计方法,定量推导了组合垂直阵在三维空间内的增益转化情况并... 针对小平台声呐基阵对阵列结构和增益的要求,本文设计了一种由单矢量水听器与声压垂直阵组成的组合垂直声呐阵列。基于组合垂直阵的理论模型提出了一种基于平均声强器的方位估计方法,定量推导了组合垂直阵在三维空间内的增益转化情况并对组合垂直阵的频率特性进行分析。理论研究结果表明:该阵列不仅能够为垂直阵增添水平方位估计能力,而且可以通过三维空间内增益的转化将垂直阵在俯仰方向上的增益转化为水平方向上的增益。通过增益转化,N元组合垂直阵在水平方向上可获得5lg N的增益;平均声强器算法充分弱化了组合垂直阵对信号频率的要求,使其在f_(0)~2f_(0)内可以获得足够大的水平增益。海试的试验结果验证了本文理论的正确性。 展开更多
关键词 小平台声呐 组合垂直阵 矢量水听器 声压水听器 被动探测 增益转化 方位估计 平均声强器
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弹性沉积层声虹吸效应对浅海甚低频声场的影响
17
作者 曹德瑨 张海刚 +1 位作者 谢金怀 龚李佳 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1485-1494,共10页
研究海底弹性沉积层特征对浅海甚低频声场的影响,对实现甚低频段水声技术的应用具有重要意义。本文对能够导致浅海甚低频声传播损失周期变化的软弹性沉积层声虹吸效应进行研究。依据波束位移射线简正波理论与声波反射理论,研究了弹性沉... 研究海底弹性沉积层特征对浅海甚低频声场的影响,对实现甚低频段水声技术的应用具有重要意义。本文对能够导致浅海甚低频声传播损失周期变化的软弹性沉积层声虹吸效应进行研究。依据波束位移射线简正波理论与声波反射理论,研究了弹性沉积层海底反射特征,给出了该条件下声虹吸频率周期的表达式;分析了声虹吸效应随海底参数的变化规律及其对甚低频声场特性的影响。研究表明:声虹吸频率对沉积层横波与厚度敏感,声虹吸效应会影响波导中简正波传播,浅海甚低频声场干涉结构周期变化、相速度频散曲线在声虹吸频率处突变。 展开更多
关键词 声虹吸效应 软弹性沉积层 海底反射系数 甚低频 浅海 声虹吸频率周期 干涉结构 频散特性
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变频载荷激励下船舶设备自适应主动隔振方法研究
18
作者 黄叙 吴闯 +1 位作者 李久石 商德江 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第10期144-149,共6页
本文针对船舶设备基座变频激励振动响应问题,提出基于箕舌线变步长自适应算法的船舶设备振动主动控制方法,旨在解决船舶设备激励频率变化时的基座振动主动控制问题。首先介绍基于箕舌线函数的改进变步长FxLMS自适应算法基本原理,然后建... 本文针对船舶设备基座变频激励振动响应问题,提出基于箕舌线变步长自适应算法的船舶设备振动主动控制方法,旨在解决船舶设备激励频率变化时的基座振动主动控制问题。首先介绍基于箕舌线函数的改进变步长FxLMS自适应算法基本原理,然后建立船舶设备-基座系统的振动微分方程,推导振动主动控制系统中的初级和次级通道传递函数,再结合基于箕舌线函数的改进变步长FxLMS自适应算法,建立船舶设备-基座系统的变频激励自适应主动振动控制模型,基于该模型开展恒定频率及变频激励下的振动主动控制仿真分析。结果显示,变频多线谱激励下,50 Hz线谱减振达到78%,80 Hz线谱减振达到80%,说明本文的控制策略可靠有效,能够有效降低多线谱变频激励下设备-基座振动响应,可为船舶设备主动隔振提供新技术。 展开更多
关键词 振动主动控制 自适应滤波 FXLMS算法 变频激励
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海底反射干扰下的主动拖曳声呐探测方法
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作者 孙思鹏 于歌 +1 位作者 朴胜春 于修琦 《声学技术》 北大核心 2025年第3期361-367,共7页
水平共线形式的主动拖曳阵声呐的发射阵在工作时存在海底反射波干扰,严重影响设备的回波探测性能。针对这一问题,文章通过提高回波探测的时延估计精度来改善设备在海底反射干扰背景下的探测性能。基于Richardson-Lucy(R-L)解卷积算法,... 水平共线形式的主动拖曳阵声呐的发射阵在工作时存在海底反射波干扰,严重影响设备的回波探测性能。针对这一问题,文章通过提高回波探测的时延估计精度来改善设备在海底反射干扰背景下的探测性能。基于Richardson-Lucy(R-L)解卷积算法,首先分析推导了匹配滤波的卷积模型,然后给出了水声信道脉冲响应函数的迭代求解公式。对不同迭代次数、不同输入信噪比、海底反射波干扰下的目标回波探测性能等方面进行分析,并开展了相关仿真试验。仿真结果表明,R-L解卷积算法具有更窄的主瓣宽度和更低的旁瓣级,适用于低信噪比条件,且收敛速度较快,对水平共线形式的主动拖曳阵声呐设备的探测性能提升明显。湖上试验数据处理结果再次验证了算法的适用性。 展开更多
关键词 匹配滤波 Richardson-Lucy 解卷积 时延估计
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压缩等效源在水下结构散射声场重建中的应用
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作者 安步潮 何元安 +2 位作者 宋昊 胡宇安 闫孝伟 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1495-1502,共8页
针对水下结构散射声场重建中测点较少时精度受限的问题,本文提出一种融合压缩等效源方法。该方法结合压缩感知框架与等效源法,通过联合稀疏表征入射声源与散射等效源模态系数,实现单层声压测量面下的声场分离与重建。结果表明:融合压缩... 针对水下结构散射声场重建中测点较少时精度受限的问题,本文提出一种融合压缩等效源方法。该方法结合压缩感知框架与等效源法,通过联合稀疏表征入射声源与散射等效源模态系数,实现单层声压测量面下的声场分离与重建。结果表明:融合压缩等效源方法可准确重建圆柱壳模型的散射场,且在少量测点下的远场重建任务中优于传统方法;当入射声源先验信息失配时会带来重建误差,但入射声源位于远场时影响较小。通过设置入射虚源,可使融合压缩等效源方法适用于半空间与理想波导环境。湖试数据验证进一步表明,该方法在单层测点条件下能有效分离重建散射声场。湖上试验证实,该方法仅需单层传感器即可达到与传统双层测量方法相当的散射场场重建精度,显著降低了工程实施的复杂度。 展开更多
关键词 声散射 等效源法 声全息 压缩感知 声场分离 声场重建 波导 虚源法
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