基于圓柱陣的艦船輻射噪聲測量方法研究.pdf

1、對于艦船輻射噪聲的精確測量與分析，不僅是進行水下目標有效辨識的必要條件，也是提高艦船減振降噪技術的重要保障。隨著船舶降噪技術的發(fā)展，傳統(tǒng)單水聽器方式越來越無法滿足對弱噪聲目標的高精度測量要求，利用立體陣列進行水聲信號測量將突顯出實用價值。本文基于前人研究成果，專注探索了圓柱陣測量水下目標輻射噪聲的方法。包括多種波束形成算法的性能研究和仿真、單水聽器與陣列測量性能的比較以及利用實測湖試數(shù)據(jù)進行的結論驗證工作等。
　　本文首先概述了水

2、下測噪技術的國內(nèi)外發(fā)展狀況，重點研究了圓柱陣在寬帶時延波束形成和MVDR波束形成算法下的性能以及將它們運用于目標輻射噪聲測量所能取得的效果。依據(jù)仿真結果可知，測噪系統(tǒng)在中高頻信號下能表現(xiàn)出更為顯著的陣列增益優(yōu)勢，且其波束寬度與干擾信號抑制能力等指標均較為穩(wěn)定。關于對角加載技術運用于MVDR波束形成算法，本文主要研究了其加載量適用值的求解。在聲源強度估計方面，根據(jù)波束輸出信號求解出的目標聲源級起伏程度明顯小于單陣元計算結果，且隨著信號頻率

3、的升高陣列處理所帶來的優(yōu)越性越明顯，但這種優(yōu)勢存遠距離測噪時將被弱化，因此本文所述圓柱陣更適合近距離艦船輻射噪聲測量。此外，本文還提出了一種利用時間標記輔助水下測距的硬件設計思路，并在外場試驗條件下達到了良好的運作效果。通過性能測試，水下守時模塊能穩(wěn)定輸出小于1us誤差的時間戳數(shù)據(jù)，這在水下信號收發(fā)距離和目標聲源級的精確測定中起到了關鍵作用。為了驗證測量方法的正確性，進行了湖試，并詳細處理和分析了實驗信號數(shù)據(jù)。其中，利用多線譜信號各分量