基于圓柱陣的艦船輻射噪聲測(cè)量方法研究.pdf

1、對(duì)于艦船輻射噪聲的精確測(cè)量與分析，不僅是進(jìn)行水下目標(biāo)有效辨識(shí)的必要條件，也是提高艦船減振降噪技術(shù)的重要保障。隨著船舶降噪技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)單水聽器方式越來越無法滿足對(duì)弱噪聲目標(biāo)的高精度測(cè)量要求，利用立體陣列進(jìn)行水聲信號(hào)測(cè)量將突顯出實(shí)用價(jià)值。本文基于前人研究成果，專注探索了圓柱陣測(cè)量水下目標(biāo)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(cè)量性能的比較以及利用實(shí)測(cè)湖試數(shù)據(jù)進(jìn)行的結(jié)論驗(yàn)證工作等。
　　本文首先概述了水

2、下測(cè)噪技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，重點(diǎn)研究了圓柱陣在寬帶時(shí)延波束形成和MVDR波束形成算法下的性能以及將它們運(yùn)用于目標(biāo)輻射噪聲測(cè)量所能取得的效果。依據(jù)仿真結(jié)果可知，測(cè)噪系統(tǒng)在中高頻信號(hào)下能表現(xiàn)出更為顯著的陣列增益優(yōu)勢(shì)，且其波束寬度與干擾信號(hào)抑制能力等指標(biāo)均較為穩(wěn)定。關(guān)于對(duì)角加載技術(shù)運(yùn)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(qiáng)度估計(jì)方面，根據(jù)波束輸出信號(hào)求解出的目標(biāo)聲源級(jí)起伏程度明顯小于單陣元計(jì)算結(jié)果，且隨著信號(hào)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(shì)存遠(yuǎn)距離測(cè)噪時(shí)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(cè)量。此外，本文還提出了一種利用時(shí)間標(biāo)記輔助水下測(cè)距的硬件設(shè)計(jì)思路，并在外場(chǎng)試驗(yàn)條件下達(dá)到了良好的運(yùn)作效果。通過性能測(cè)試，水下守時(shí)模塊能穩(wěn)定輸出小于1us誤差的時(shí)間戳數(shù)據(jù)，這在水下信號(hào)收發(fā)距離和目標(biāo)聲源級(jí)的精確測(cè)定中起到了關(guān)鍵作用。為了驗(yàn)證測(cè)量方法的正確性，進(jìn)行了湖試，并詳細(xì)處理和分析了實(shí)驗(yàn)信號(hào)數(shù)據(jù)。其中，利用多線譜信號(hào)各分量