基于陣列的近場(chǎng)聲聚焦算法研究.pdf

1、潛艇內(nèi)部存在著不同種類(lèi)的機(jī)械噪聲，是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多源噪聲系統(tǒng)。若不能確定主要噪聲源在系統(tǒng)中的具體位置，就不能有效改善其聲源級(jí)大小。這對(duì)降低它的輻射噪聲，提高聲隱身性有著重要意義。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)場(chǎng)聲源的測(cè)量方法對(duì)聲源位置的準(zhǔn)確定位存在局限，所以開(kāi)展近場(chǎng)條件下的高分辨聲源定位工作變得尤為重要。本文對(duì)近場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的聲聚焦問(wèn)題進(jìn)行研究，以確定潛艇主要噪聲源的位置和能量貢獻(xiàn)大小，給出聲源的位置和能量分布，為后續(xù)的減振降噪和聲學(xué)故障診斷提供理論指導(dǎo)。

2、r>　　1．對(duì)近場(chǎng)聲聚焦基本理論進(jìn)行了闡述，給出了近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)的劃分根據(jù)，對(duì)近場(chǎng)窄帶信號(hào)模型，寬帶信號(hào)模型和相干聲源模型分別進(jìn)行描述，詳細(xì)推導(dǎo)了均勻線陣、十字陣和圓陣的近場(chǎng)信號(hào)接收模型，對(duì)影響聚焦分辨率的參數(shù)，及影響聲源估計(jì)效果的參數(shù)進(jìn)行了分析。
　　2．分別對(duì)窄帶信號(hào)和寬帶信號(hào)的近場(chǎng)聲聚焦算法進(jìn)行分析和仿真。給出了基于幅度-相位聯(lián)合補(bǔ)償?shù)穆暰劢顾惴ǎ梢詫?duì)聲源的位置和能量進(jìn)行估計(jì)，并通過(guò)仿真分析了不同陣列的近場(chǎng)聲聚焦算法的性能；一

3、般子空間類(lèi)的高分辨方法在解決相干聲源問(wèn)題時(shí)存在局限，而一些基于參數(shù)估計(jì)的算法計(jì)算量龐大，針對(duì)這一情況，本文介紹一種基于相位匹配原理的奇異值分解算法(SVDSPM)，該方法不需要利用數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣，在處理小角度相干源方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
　　3．對(duì)水下目標(biāo)噪聲源的近場(chǎng)定位方法的消聲水池試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致，驗(yàn)證了本文所述算法的正確性，并且利用 MATLAB和VC++混合編程的方法，設(shè)計(jì)了“近場(chǎng)噪聲