一种外场声激励船舶振动噪声传递路径分析方法

    公开(公告)号:CN104502127B

    公开(公告)日:2018-07-24

    申请号:CN201410659237.0

    申请日:2014-11-19

    IPC分类号: G01M99/00

    摘要: 本发明涉及的是一种船舶测试技术领域的检测方法,具体是一种船舶系统结构振动和噪声的传递路径分析方法。本发明包括:设定船舶内外加速度传感器以及船舶外部水听器测量通道信息;根据各个振动传感器的实际测量位置,对振动测点按照设备机脚、隔振装置、管系、船舶内侧、船舶外侧进行分级归类;采用高功率声源,根据辐射噪声的主要特征频谱,发射声信号对舰壳重点部位进行激励并进行数据采集;根据上述计算结果进行传递路径贡献量分析,路径贡献量分析是将每条路径在评估点产生的响应分量与总响应相比,计算各路径响应分量在总响应中所占的贡献量。能够解决船舶内部难以激励的情况,对今后船舶的传递路径分析具有一定的参考价值。

    一种非合作目标辐射噪声测量定位技术

    公开(公告)号:CN107728109A

    公开(公告)日:2018-02-23

    申请号:CN201710837758.4

    申请日:2017-09-18

    IPC分类号: G01S5/22

    CPC分类号: G01S5/22

    摘要: 本发明公开了一种非合作目标辐射噪声测量定位技术,基于矢量水听器测量技术,构造了矢量水听器的声压、振速接收模型,利用矢量水听器的声压振速联合处理技术,采用互谱声强法,得到基线的测量方位角;通过三角形交汇法解算每组基线所测得的目标位置坐标信息。对于多只矢量水听器的定位,可视为矢量水听器的两两组合,而后再通过数据融合处理技术,综合所有基线的测量结果,确定运动目标的每一个测量点的位置。最后利用卡尔曼滤波算法进行后置处理,对运动目标的轨迹做进一步的优化。数据融合技术结合卡尔曼滤波算法可以提高定位精度,在小范围内快速、精确的定位出目标的运动轨迹,解决两只水听器定位精度较差、跟踪速度较慢的问题。

    一种基于复倒谱的水声材料声反射系数自由场宽带测量方法

    公开(公告)号:CN105021702A

    公开(公告)日:2015-11-04

    申请号:CN201510459735.5

    申请日:2015-07-31

    IPC分类号: G01N29/04 G01N29/44

    摘要: 本发明公开了一种基于复倒谱的水声材料声反射系数自由场宽带测量方法。包括以下步骤,生成宽带压缩脉冲信号作为发射信号;声压水听器接收信号,并对接收信号进行截取,剔除待测水声材料边缘衍射波,获得直达波信号与反射波信号的混合信号;获得直达波信号的重构信号;获得待测水声材料的声反射系数。本发明利用宽带压缩脉冲信号作为发射信号形式,克服了自由场测量中待测样本的边缘衍射效应,实现在较大角度入射情况下水声材料声反射系数的测量。提出了基于复倒谱的测量方法,避免了实倒谱法中反射信号实倒谱提取与补零带来的误差。本发明只需一次测量即可得到测量频带的声反射系数,操作应更加方便易行。

    一种声矢量圆阵稳健宽带MVDR方位估计方法

    公开(公告)号:CN104166120A

    公开(公告)日:2014-11-26

    申请号:CN201410317216.0

    申请日:2014-07-04

    IPC分类号: G01S3/80

    CPC分类号: G01S3/8003

    摘要: 本发明属于声矢量通信领域,具体涉及一种声矢量圆阵稳健宽带MVDR方位估计方法。本发明包括:将二维矢量圆阵接收的声压数据以及振速数据,进行子频带分解,分别生成声压、振速和振速的宽带频域信号矩阵,得到矢量阵的宽带频域快拍数据矩阵;生成各个子频带上的矢量阵互谱矩阵;设置步长,实施方位角扫描,在子频带上构造矢量阵导向矢量;选取聚焦参考频率点,在相同的方位角上构造矢量阵聚焦导向矢量;采用相干信号子空间CSS聚焦变换方法,得到矢量阵聚焦变换矩阵;得到宽带聚焦协方差矩阵;得到最优权矢量;得在优化后的阵列平均输出功率;通过空间谱的谱峰位置确定声源来波方向。本发明施加稳健性约束优化,可提高空间谱的空间分辨率。

    适用于任意阵型的稳健宽带导向最小方差波束形成方法

    公开(公告)号:CN104035064A

    公开(公告)日:2014-09-10

    申请号:CN201410246917.X

    申请日:2014-06-05

    IPC分类号: G01S3/80

    CPC分类号: G01S3/8083

    摘要: 本发明提供了一种适用于任意阵型的稳健宽带导向最小方差波束形成方法。将任意阵型阵列的接收数据进行子频带分解;生成各个子频带上声压互谱矩阵;实施空间方位角和俯仰角联合扫描;得到协方差矩阵;进行累加后得到宽带聚焦协方差矩阵;对进行Cholesky分解,得到分解因子;对单位矢量施加最差性能优化约束条件;将优化问题转化为实值形式,进而转化成二阶锥规划问题进行求解,得到最优权矢量;得在优化后的阵列平均输出功率;绘制稳健宽带导向最小方差波束形成空间谱图,通过空间谱的谱峰位置确定声源来波方向。本发明可解决任意阵型阵列在失配条件下的自适应波束形成性能退化问题,获得高空间分辨率的空间谱并增强背景起伏抑制能力。

    一种基于单面测量和局部声全息法的分离声场方法

    公开(公告)号:CN102901559B

    公开(公告)日:2014-08-06

    申请号:CN201210374317.2

    申请日:2012-09-27

    IPC分类号: G01H17/00

    摘要: 本发明涉及噪声领域,具体涉及一种适用于大型声源的声场分离和重建的声场分离和重构方法。本发明包括如下步骤:获取测量面上声压和法向质点振速;对位于两个声源之间的测量面进行补零扩展;获取扩展测量面与两个声源表面即声源面之间的传递矩阵;建立测量面上声压和法向质点振速之间的传递关系;获取第一声源面和第二声源面上的声压和法向质点振速。本发明采用单测量面和局部近场声全息法进行声场分离和重构,具有方法简单、计算时间短、计算效率高的特点。可以广泛应用于大尺寸声源声场的近场声全息测量、材料反射系数的测量、散射声场的分离等。

    近场散射下基于幅度相位修正的单矢量水听器测向方法

    公开(公告)号:CN118642038A

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202410748723.3

    申请日:2024-06-12

    IPC分类号: G01S3/80

    摘要: 本发明提供一种近场散射下基于幅度相位修正的单矢量水听器测向方法,属于水下目标声学探测领域,包括以下步骤:通过试验测量或数值仿真,获取单矢量水听器在自由场条件下,声压振速幅度相位响应h(θ);以相同方式获取指向性畸变条件下,单矢量水听器声压振速幅度相位响应h'(θ,f);计算指向性畸变前后的响应比值Δ(θ,f),将该比值作为先验信息留以备用;矢量水听器应用在相同散射条件下,在探测频率为#imgabs0#目标时(方位未知),使用响应比值对接收信号幅度相位逐一修正,构造函数#imgabs1#计算角度遍历后的F曲线,F取最小值所对应角度即为目标方位#imgabs2#根据目标方位#imgabs3#还原出该目标对应自由场条件下信号y'(t)。本发明实现了近场散射下的目标测向,为矢量水听器在水下平台上的应用奠定基础。

    非均匀气泡水介质中二维非线性声场的数值建模方法

    公开(公告)号:CN118428261A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410520291.0

    申请日:2024-04-28

    摘要: 本发明属于非线性声学领域,涉及非均匀含气泡水介质中二维非线性声场的数值建模方法,目的在于可以计算得出二维含非均匀气泡水介质中声波的声传播规律,具体步骤包括:将气泡二阶非线性体积振动方程与非线性波动方程耦合,得到非线性声场二维时域模型;进行网格划分;将非线性波动方程和气泡体积二阶非线性振动方程中的微分项改写为差分形式、并联立得到非线性波动方程和气泡体积二阶非线性振动的差分方程组格式;设置声压和气泡体积变化量初始值和吸收边界条件;本技术方案能够准确得出含气泡水介质的二维声场,适应气泡均匀分布与非均匀分布条件,为后续研究非均匀含气泡水介质的声学特性和声波的空间传播以及互作用规律提供了有力的支撑。

    一种基于单矢量水听器的运动目标深度估计方法

    公开(公告)号:CN115561764A

    公开(公告)日:2023-01-03

    申请号:CN202211193226.9

    申请日:2022-09-28

    IPC分类号: G01S15/06 G06F17/14 G06F17/16

    摘要: 本发明提供一种基于单矢量水听器的运动目标深度估计方法,利用矢量水听器接收声压、振速信号;构建声压‑振速互谱;对声压、振速接收信号进行时域等间隔离散化处理,构建离散信号矩阵;获得初步去噪声压、振速信号;通过EWT对信号进行分解,根据LOFAR谱分析估计信号频率确定该包含该频率的模态函数分量对信号进行重构;构建声压‑振速声场空间干涉谱;计算水平复声强和垂直复声强估计目标直达波垂直到达角;对声压‑振速声场空间干涉谱沿目标直达波垂直到达角曲线进行离散傅里叶变换,去除垂直对称轴处的极大值后的次极大值对应深度为目标深度估计值。本发明实现在噪声影响下利用接收信号实现对运动目标深度的估计,具有较好的实际工程应用能力。