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《哈尔滨工程大学》 2010年
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噪声测量中矢量水听器被动合成孔径声纳方法研究

白云  
【摘要】: 水下目标辐射噪声的测量,早期使用声压水听器阵列,若想获得可观的空间增益,则需要很庞大的水听器阵列,工程实现难度大,代价高,合成孔径技术对小孔径基阵沿直线运动过程中记录的接收信号进行孔径合成处理,从而达到虚拟大孔径基阵的方位分辨力效果,以牺牲了时间增益换取了空间增益。矢量水听器具有的指向性不随频率改变,将矢量水听器应用于拖曳线列阵中,可以用更小的代价改善拖曳线列阵的噪声抑制能力,消除单次定向中的左右舷模糊,切实改善目标定位精度。 本文介绍了矢量水听器的概况,包括矢量水听器的分类,灵敏度、相位特性及其组合指向性。对被动合成孔径的基本原理进行了系统的介绍。研究了被动合成孔径的两个影响因素:信号时间相干性的影响和拖曳速度的影响。对被动合成孔径的两种算法:FFTSA算法和ETAM算法的理论公式进行了推导,描述了两种算法的流程,并且进行了仿真。对噪声测量的基本原理进行了介绍,对噪声测量的方法及其系统进行了介绍。应用拖曳线列阵进行噪声测量,对于宽带信号的处理应用了恒定束宽的思想,文中对恒定束宽方法进行了简单的介绍。采用合成孔径阵列恒定束宽处理要优于常规声压阵列,它可以通过阵元数目较少的阵列,得到可以覆盖多个倍频程信号的大孔径的虚拟阵列。降低了由于阵列过长而造成的复杂性。 最后在理论研究的基础上进行了大量的仿真研究,矢量合成孔径声纳方法的应用具有了合成孔径声纳的诸多优势,同时还消除了左右舷模糊。证明了合成孔径算法合成的虚拟线列阵可以应用恒定束宽的方法对宽带信号进行处理,在相同阵元的情况下,合成孔径阵列能够得到更高的增益和方位分辨力,同时通过合成大的阵列可以对多个倍频程的信号进行采集和处理。探讨了被动合成孔径声纳处理宽带信号的优势。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB565.1

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 赵闪;孙长瑜;陈新华;余华兵;;一种改进的被动合成孔径算法用于舰船辐射噪声检测[J];电子与信息学报;2013年02期
2 赵闪;陈新华;于倍;孙长瑜;;传感器网络中基于节点数据相关的DOA估计[J];科技导报;2013年02期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 黄勇;李宇;刘纪元;;被动合成孔径声呐阵列目标远程定位[J];电子与信息学报;2006年03期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 李东升;俞孟萨;;夹芯透声窗的透声特性研究[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
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8 陈建平;何元安;黄爱根;;消声瓦材料粘弹性特性的数学模型表征研究[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
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10 庞业珍;俞孟萨;;湍流边界层脉动压力测量传感器阵列设计[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
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6 胡鹏涛;浅海中声能量分布的不均匀性对潜艇辐射噪声测量的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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8 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 张海刚;浅海甚低频声传播建模与规律研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 么彬;多子阵波束域高分辨水声成像技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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2 赵永辉;多通道参量阵信号源及功放电路设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭学者;水下低频隔声特性理论与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李婷;浅海表面噪声矢量场时空相关特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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6 刘肖宇;基于CCD的光学水下声源探测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 刘欣;高频声纳接收信号仿真预报[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 何旭东;水声材料反射系数自由场宽带测试技术[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 解恺;基于多载波直扩码分多址的水声通信技术研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 焦广升;机械扫描声纳显控系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何心怡,蒋兴舟,张春华;基于噪声相关模型的二元水听器组左右舷分辨技术研究[J];兵工学报;2004年01期
2 陈新华;鲍习中;李启虎;孙长瑜;;水下声信号未知频率的目标检测方法研究[J];兵工学报;2012年04期
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4 黄勇;李宇;刘纪元;;被动合成孔径声呐阵列目标远程定位[J];电子与信息学报;2006年03期
5 袁兆凯;隋天宇;李宇;黄海宁;;水声扩频通信中多普勒估计与补偿算法研究[J];电子与信息学报;2012年01期
6 曾雄飞;孙贵青;黄海宁;;矢量阵的快速宽带频域波束形成方法[J];海军工程大学学报;2012年01期
7 刘康;习友宝;李智;;信号相关性与修正MUSIC算法二维波达方向估计[J];计算机应用;2012年02期
8 陈敬军;傅寅锋;;被动声纳目标识别系统设计研究[J];声学技术;2012年02期
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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2 何兵,陈健;基于NLMS线性相位FIR滤波器的自适应设计[J];上海交通大学学报;2000年02期
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1 杨益新;声呐波束形成与波束域高分辨方位估计技术研究[D];西北工业大学;2002年
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10 洪连进;杨德森;时胜国;邢世文;;中频三轴向矢量水听器的研究[J];振动与冲击;2011年03期
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9 张揽月;杨德森;;矢量水听器线阵波束图[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年
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10 陈媛媛;昼夜限值不科学 铁路噪声频扰民[N];中国环境报;2007年
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4 师俊杰;基于潜标的甚低频矢量声场建模与试验研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 胡鹏涛;浅海中声能量分布的不均匀性对潜艇辐射噪声测量的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 陈丽洁;微型矢量水听器研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
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10 李洪升;基于计算智能的声呐盲波束形成算法研究[D];西北工业大学;2004年
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1 白云;噪声测量中矢量水听器被动合成孔径声纳方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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3 何勤;有限障板下矢量水听器性能的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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6 张驰;多矢量水听器的数据融合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 张俊;潜标平台下的矢量水听器悬挂系统声学性能影响研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 归宏猛;矢量水听器(阵)及其在低频声源校准中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 张春雷;用于拖曳阵的矢量水听器研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
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