線(xiàn)譜
- 水下航行器線(xiàn)譜振動(dòng)噪聲研究進(jìn)展
仍存在難以消除的線(xiàn)譜特征。線(xiàn)譜振動(dòng)噪聲承載著水下航行器的重要信息，能使航行器被遠(yuǎn)距離識(shí)別，是水聲設(shè)備探測(cè)水下航行器的重要途徑。世界各海軍強(qiáng)國(guó)紛紛將線(xiàn)譜振動(dòng)噪聲控制作為水下航行器減振降噪的牽引性指標(biāo)，針對(duì)水下航行器線(xiàn)譜振動(dòng)噪聲的問(wèn)題，本文圍繞水下航行器結(jié)構(gòu)線(xiàn)譜振動(dòng)噪聲進(jìn)行回顧總結(jié)，從水下航行器線(xiàn)譜振動(dòng)噪聲特性、預(yù)報(bào)及控制三方面展開(kāi)研究，并提出降低水下航行器線(xiàn)譜振動(dòng)噪聲的未來(lái)發(fā)展方向。1 水下航行器線(xiàn)譜振動(dòng)噪聲特性水下航行器輻射噪聲的線(xiàn)譜分布是其“聲指紋”特征
艦船科學(xué)技術(shù) 2023年9期2023-06-13
- 基于單矢量水聽(tīng)器的實(shí)時(shí)性線(xiàn)譜提取算法
輻射噪聲中的低頻線(xiàn)譜成分主要由螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)切割水體、主機(jī)設(shè)備的機(jī)械振動(dòng)以及船舶結(jié)構(gòu)振動(dòng)等引起[1-2]，這些線(xiàn)譜成分具有能量集中且穩(wěn)定的特點(diǎn)[3-4]，在水聲目標(biāo)的檢測(cè)、跟蹤及識(shí)別分類(lèi)中具有重要作用[5-8]。隨著海上無(wú)人探測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展，單矢量水聽(tīng)器憑借體積小、功耗低以及能夠同步共點(diǎn)地獲取聲場(chǎng)聲壓及振速信息等優(yōu)點(diǎn)，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[9-11]。同時(shí)，矢量水聽(tīng)器的發(fā)展也為線(xiàn)譜提取技術(shù)帶來(lái)了新的思路和方法[12]。與此同時(shí)，無(wú)人探測(cè)平臺(tái)對(duì)算法提出了較高的要
艦船科學(xué)技術(shù) 2023年6期2023-05-05
- 低信噪比下多目標(biāo)調(diào)制譜軸頻自動(dòng)檢測(cè)算法
，并通過(guò)提取到的線(xiàn)譜間隔估計(jì)軸頻，算法在單目標(biāo)情況下效果較好。文獻(xiàn)[8]通過(guò)最大公約數(shù)法提取目標(biāo)軸頻，但最大公約數(shù)法在某些多目標(biāo)情況下不適用。Di Martino等[9]提出一種基于代價(jià)函數(shù)的線(xiàn)譜提取算法，用于低頻線(xiàn)譜地提取。該算法通過(guò)設(shè)定一代價(jià)函數(shù)，使符合線(xiàn)譜特征的點(diǎn)可以提取出來(lái)，對(duì)于弱線(xiàn)譜地提取效果較好，但該算法只能提取單根線(xiàn)譜。李山等[10]通過(guò)設(shè)定頻率滑動(dòng)窗實(shí)現(xiàn)了多根線(xiàn)譜地提取，但算法并不是全局最優(yōu)的，當(dāng)信噪比較低時(shí)，算法效果并不理想。針對(duì)上述情況
振動(dòng)與沖擊 2022年24期2023-01-03
- 基于滯回非線(xiàn)性基座結(jié)構(gòu)的艦船低頻線(xiàn)譜重構(gòu)試驗(yàn)研究
會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的低頻線(xiàn)譜并通過(guò)基座結(jié)構(gòu)輸出到船體結(jié)構(gòu)中，從而導(dǎo)致由船體結(jié)構(gòu)振動(dòng)產(chǎn)生的水下輻射噪聲部分會(huì)帶有與艦船上各種激勵(lì)源相關(guān)的線(xiàn)譜特征[1]。研究結(jié)果表明，各類(lèi)水下和水面艦船低頻段中的若干線(xiàn)譜或窄帶輻射聲是輻射噪聲的主要特征[2]，也是現(xiàn)代被動(dòng)聲納在水聲對(duì)抗中檢測(cè)、跟蹤和識(shí)別目標(biāo)的主要特征信號(hào)[3]。因此隨著艦船噪聲控制水平的進(jìn)步以及各種聲學(xué)探測(cè)設(shè)備探測(cè)能力的提升，艦船線(xiàn)譜噪聲尤其是低頻線(xiàn)譜噪聲的控制問(wèn)題已成為艦船聲隱身技術(shù)提升的重要制約因素。目前工程應(yīng)用
振動(dòng)與沖擊 2022年19期2022-10-17
- 基于動(dòng)態(tài)參數(shù)HMM的水聲信號(hào)線(xiàn)譜軌跡提取方法
中提取窄帶信號(hào)的線(xiàn)譜軌跡。在被動(dòng)聲吶接收到的各種水聲信號(hào)中，窄帶信號(hào)通常是由人工設(shè)備或機(jī)械部件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。船舶輻射噪聲中的低頻信號(hào)窄帶線(xiàn)譜具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、傳播損耗低等特點(diǎn)，是當(dāng)前水下目標(biāo)探測(cè)的主要依據(jù)之一[1-3]。窄帶信號(hào)可以指示目標(biāo)的存在性并反映目標(biāo)的狀態(tài)。在多幀功率譜構(gòu)成的低頻分析與記錄(LOw Frequency Analysis and Recording, LOFAR)圖中，穩(wěn)定的窄帶信號(hào)將形成一條亮線(xiàn)，即線(xiàn)譜軌跡。因此，LOFAR
電子與信息學(xué)報(bào) 2022年6期2022-06-25
- 矢量線(xiàn)陣目標(biāo)調(diào)制譜提取及模板生成方法
譜)由連續(xù)譜和線(xiàn)譜兩部分組成。普遍認(rèn)為，DEMON 譜線(xiàn)譜的物理意義基本比較明確，而連續(xù)譜尚未有比較明確的物理解釋。船舶輻射噪聲DEMON譜線(xiàn)譜由軸頻線(xiàn)譜、軸頻諧波線(xiàn)譜、葉頻線(xiàn)譜、葉頻諧波線(xiàn)譜按一定規(guī)律分布組成，其中穩(wěn)定的線(xiàn)譜主要由基頻及其諧波組成[1?2]。雖然現(xiàn)代軍用船舶降噪技術(shù)發(fā)展使得這種節(jié)奏有所減弱，但對(duì)于海上航行的大多數(shù)船舶來(lái)說(shuō)，船舶輻射噪聲在聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)上仍然具備節(jié)奏特性。基于DEMON譜特征的槳葉數(shù)識(shí)別也是船舶輻射噪聲特征提取的重要組成部分[3
應(yīng)用聲學(xué) 2022年2期2022-05-16
- 亞音速軸流風(fēng)扇靜轉(zhuǎn)子相互作用線(xiàn)譜噪聲預(yù)報(bào)*
風(fēng)扇氣動(dòng)噪聲包含線(xiàn)譜噪聲和寬帶噪聲。其中，寬帶噪聲源于風(fēng)扇靜轉(zhuǎn)子葉片與隨機(jī)湍流脈動(dòng)的相互作用，線(xiàn)譜噪聲主要源于周期性轉(zhuǎn)子尾流與下游靜子的相互作用[2-3]。對(duì)于大涵道比航空發(fā)動(dòng)機(jī)，線(xiàn)譜噪聲為其主要噪聲源，因此深入研究轉(zhuǎn)子尾流與下游靜子相互作用產(chǎn)生的線(xiàn)譜噪聲對(duì)抑制風(fēng)扇噪聲具有重要意義。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)值分析法開(kāi)始廣泛用于軸流機(jī)械非定常氣動(dòng)特性和噪聲機(jī)理的研究，Verdon等[4]通過(guò)數(shù)值法求解三維線(xiàn)性歐拉方程，得到軸流渦輪機(jī)械靜子葉柵葉頻和倍葉頻
國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2022年2期2022-04-06
- 艦船噪聲 DEMON 線(xiàn)譜的機(jī)器自動(dòng)識(shí)別與軸頻提取研究
寬帶連續(xù)譜、窄帶線(xiàn)譜，又有幅度調(diào)制分量[6]。寬帶連續(xù)譜是由螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的空化噪聲，調(diào)制分量為軸頻、葉頻及其諧波對(duì)空化噪聲的幅度調(diào)制，往往調(diào)制在數(shù)百～數(shù)十千赫茲的寬頻段上。通過(guò)解調(diào)處理計(jì)算出的調(diào)制譜中通常存在著若干離散線(xiàn)譜，其位置對(duì)應(yīng)螺旋槳的軸頻、葉頻及其諧波。利用這些離散線(xiàn)譜估計(jì)螺旋槳的軸頻和葉片數(shù)，為被動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別提供了有力的工具。隨著水下無(wú)人系統(tǒng)的發(fā)展，自主與智能技術(shù)越來(lái)越受到重視。目前艦船噪聲分類(lèi)識(shí)別領(lǐng)域提取的線(xiàn)譜、解調(diào)制譜與倒譜等特征
數(shù)字海洋與水下攻防 2021年6期2022-01-19
- 反饋式多線(xiàn)譜主動(dòng)隔振控制算法研究
中形成復(fù)雜的低頻線(xiàn)譜噪聲[1]，該類(lèi)噪聲是反潛設(shè)備探測(cè)的主要目標(biāo)特征。主動(dòng)隔振可以有效抑制低頻振動(dòng)，目前國(guó)內(nèi)外已展開(kāi)諸多研究[2-4]。在算法領(lǐng)域，傳統(tǒng)濾波最小均方（filter-X least mean square, FXLMS）算法因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)而被廣泛應(yīng)用[5]，但對(duì)多線(xiàn)譜復(fù)雜激勵(lì)等情況難以實(shí)現(xiàn)有效控制。為此，趙洪亮等[6]提出一種選頻有源控制算法，通過(guò)構(gòu)造二階正交濾波結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)線(xiàn)譜的控制。李彥等[7]提出一種多通道窄帶Fx-Newto
中國(guó)艦船研究 2021年6期2022-01-14
- 干擾條件下的水聲目標(biāo)線(xiàn)譜數(shù)據(jù)挖掘方法
023）水聲目標(biāo)線(xiàn)譜是指由于機(jī)械動(dòng)力裝置的往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起的周期性噪聲成分，在噪聲功率譜上表現(xiàn)為在固定頻率位置上出現(xiàn)脈沖狀窄帶峰，強(qiáng)度大大超過(guò)附近頻率成分。水聲目標(biāo)線(xiàn)譜具有能穩(wěn)定觀測(cè)、物理意義相對(duì)明確、低頻線(xiàn)譜成分不易治理等特點(diǎn)，是水聲目標(biāo)探測(cè)識(shí)別中關(guān)鍵的特征[1-3]。水聲目標(biāo)的輻射噪聲成因十分復(fù)雜，由多種因素決定，線(xiàn)譜成分并非一成不變。當(dāng)目標(biāo)采用不同的航速，或因工作需要開(kāi)啟不同機(jī)械動(dòng)力設(shè)備的時(shí)候，噪聲功率譜中可能會(huì)有部分線(xiàn)譜幾乎不變，也會(huì)有部分線(xiàn)譜強(qiáng)度會(huì)變
聲學(xué)與電子工程 2021年4期2022-01-11
- 多頻波動(dòng)線(xiàn)譜自適應(yīng)控制算法及試驗(yàn)
包含了大量的低頻線(xiàn)譜，不僅對(duì)自身聲納產(chǎn)生干擾，降低探測(cè)能力，還增強(qiáng)了水聲輻射，降低聲隱身性. 各類(lèi)旋轉(zhuǎn)機(jī)械造成的低頻線(xiàn)譜頻率成分復(fù)雜，且存在頻率波動(dòng)現(xiàn)象，如何對(duì)低頻線(xiàn)譜進(jìn)行控制具有十分重要的意義[1]. 自適應(yīng)控制算法不需要被控對(duì)象的精確模型[2]，其中基于前饋控制的濾波最小均方算法(filtered-x least mean square, FxLMS)，作為有限響應(yīng)濾波器與LMS算法的結(jié)合使用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于工程實(shí)現(xiàn)，得到了廣泛應(yīng)用[3-4].在實(shí)際工
哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年1期2021-12-21
- 一種非平穩(wěn)噪聲背景下的線(xiàn)譜相干檢測(cè)方法
運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生大量線(xiàn)譜信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)線(xiàn)譜信號(hào)可實(shí)現(xiàn)對(duì)艦艇目標(biāo)的被動(dòng)探測(cè)[1-4]。常見(jiàn)的線(xiàn)譜檢測(cè)方法多是以離散傅里葉變換（Discrete Fourier Transformation，簡(jiǎn)記為DFT）為基礎(chǔ)的衍生算法。如平均周期圖法，該方法對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行分段DFT變換，取變換后復(fù)序列的模幅度信息，計(jì)算功率譜估計(jì)值，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)譜信號(hào)檢測(cè)[5-10]。文獻(xiàn)[11-19]在 DFT基礎(chǔ)上，構(gòu)建二元假設(shè)檢驗(yàn)問(wèn)題，并依據(jù)信號(hào)統(tǒng)計(jì)特性，推導(dǎo)得到廣義似然比檢測(cè)器，進(jìn)行線(xiàn)譜信號(hào)
數(shù)字海洋與水下攻防 2021年3期2021-07-14
- 基于噪聲抑制門(mén)的兩級(jí)自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)算法
噪聲中檢測(cè)出弱的線(xiàn)譜[2]信號(hào)，是近年來(lái)水聲信號(hào)處理[3]領(lǐng)域的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。常用的聲吶線(xiàn)譜檢測(cè)[4–8]方法大都采用傅里葉變換處理方法，但該方法在低信噪比下線(xiàn)譜檢測(cè)能力較差。1960年，Widrow和Hoff提出了最小均方誤差(LMS)算法，因其計(jì)算量小且容易實(shí)現(xiàn)而得到廣泛關(guān)注[9–14]，并用于自適應(yīng)濾波[15,16]、自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)等各個(gè)方面。自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)[17–23](ALE)算法，可以有效抑制噪聲，增強(qiáng)線(xiàn)譜，適合于強(qiáng)噪聲背景下的信號(hào)檢測(cè)。但
電子與信息學(xué)報(bào) 2021年3期2021-04-06
- 一種基于DOA分布信息熵加權(quán)的線(xiàn)譜目標(biāo)檢測(cè)方法
富的單頻分量，且線(xiàn)譜譜級(jí)通常比連續(xù)譜譜級(jí)高5～25 dB[2]。因此，針對(duì)弱目標(biāo)的被動(dòng)檢測(cè)，通過(guò)窄帶方法實(shí)現(xiàn)對(duì)水下弱目標(biāo)的檢測(cè)在理論上比寬帶檢測(cè)有著更大的信噪比增益[3]。但是，窄帶檢測(cè)方法首先需要確知線(xiàn)譜的頻率。目前，線(xiàn)譜檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)較為成熟。李啟虎等[4-5]在理論上研究并數(shù)值仿真了自相關(guān)線(xiàn)譜檢測(cè)、快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform, FFT)、分段FFT分析、自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)等線(xiàn)譜檢測(cè)方法，研究表明分段 FFT檢測(cè)對(duì)頻率漂移有
聲學(xué)技術(shù) 2021年1期2021-03-10
- 圓柱殼體內(nèi)主被動(dòng)隔振過(guò)定控制系統(tǒng)試驗(yàn)研究
，產(chǎn)生的低頻振動(dòng)線(xiàn)譜通過(guò)殼體向周?chē)橘|(zhì)傳遞，極大地影響了船舶的隱身性[1-3]。圓柱殼體結(jié)構(gòu)作為船舶工程結(jié)構(gòu)的原型，建立以圓柱殼體為基礎(chǔ)的主被動(dòng)隔振裝置，開(kāi)展低頻振動(dòng)線(xiàn)譜控制試驗(yàn)研究具有重要意義。對(duì)于圓柱殼體內(nèi)主被動(dòng)隔振系統(tǒng)的研究，Pan 和Hansen[4]最早建立了由剛體振源、彈性板和彈性圓柱殼體組成的主動(dòng)隔振系統(tǒng)，作為潛艇中機(jī)械設(shè)備主動(dòng)隔振裝置的簡(jiǎn)化模型；在此基礎(chǔ)上，文獻(xiàn)[5-6]通過(guò)數(shù)值計(jì)算分析了隔振系統(tǒng)傳遞到圓柱殼體功率流，分別以垂向加速度、三向
船舶力學(xué) 2021年1期2021-01-29
- 基于無(wú)監(jiān)督深度學(xué)習(xí)的線(xiàn)譜增強(qiáng)算法
接收信號(hào)中的低頻線(xiàn)譜分量，這些線(xiàn)譜分量主要由于目標(biāo)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)和內(nèi)部的機(jī)械往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，并且線(xiàn)譜分量往往比接收信號(hào)中的寬帶分量具有更高的功率和穩(wěn)定性[3]。對(duì)于UUV 這樣的小型平臺(tái)而言，要提升對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)性能，對(duì)這類(lèi)線(xiàn)譜分量進(jìn)行增強(qiáng)就顯得尤為重要。常規(guī)的自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)器（ALE）已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用與被動(dòng)聲吶系統(tǒng)中[3-4]，ALE 算法應(yīng)用了線(xiàn)譜分量和寬帶噪聲分量之間的相關(guān)性差異進(jìn)行線(xiàn)譜增強(qiáng)，是自適應(yīng)濾波器的一個(gè)重要應(yīng)用，除此之外ALE 算法還被廣泛應(yīng)用于語(yǔ)
艦船科學(xué)技術(shù) 2020年12期2021-01-19
- 基于多線(xiàn)譜干擾抑制的水下對(duì)空運(yùn)動(dòng)聲源線(xiàn)譜探測(cè)
寬帶連續(xù)譜和離散線(xiàn)譜，其中線(xiàn)譜強(qiáng)度高且穩(wěn)定性好[3-5]，因此利用線(xiàn)譜探測(cè)是一種可能的途徑。但是，由于空中聲源的運(yùn)動(dòng)速度普遍較高，導(dǎo)致目標(biāo)方位變化快、接收聲場(chǎng)多普勒頻偏大，因此水下目標(biāo)探測(cè)技術(shù)相繼產(chǎn)生的多種對(duì)線(xiàn)譜目標(biāo)的探測(cè)方法[6-9]，如基于瞬時(shí)頻率方差加權(quán)、基于線(xiàn)譜方位穩(wěn)定性的目標(biāo)檢測(cè)方法等均難以應(yīng)用于水下對(duì)空運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的線(xiàn)譜探測(cè)。陳敬軍等[10]提出一種基于人工智能的線(xiàn)譜自動(dòng)檢測(cè)算法，充分利用線(xiàn)譜形狀特點(diǎn)及其在多個(gè)時(shí)刻的頻率信息，根據(jù)最近時(shí)刻線(xiàn)譜頻率外
兵工學(xué)報(bào) 2020年9期2020-11-24
- 一種基于總體平均經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的線(xiàn)譜提取方法?
聲納信號(hào)處理中，線(xiàn)譜的檢測(cè)和提取具有舉足輕重的地位，因?yàn)?span id="08okwsy" class="hl">線(xiàn)譜特有的集中而穩(wěn)定的能量高于連續(xù)譜很多，能有效提高檢測(cè)性能［1］。文獻(xiàn)［1］在統(tǒng)計(jì)了大量的實(shí)驗(yàn)，證明了艦船目標(biāo)輻射噪聲中線(xiàn)譜是比較穩(wěn)定的。尤其是高速運(yùn)動(dòng)的小平臺(tái)的輻射噪聲中含有高頻線(xiàn)譜，比連續(xù)譜聲級(jí)高出幾分貝到20分貝。Huang提出的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（Empirical Mode Decomposition，EMD）方法，對(duì)非平穩(wěn)和非線(xiàn)性的信號(hào)進(jìn)行分解，從而得到了平穩(wěn)的固有模態(tài)函數(shù)（Intrinsic
艦船電子工程 2020年6期2020-08-06
- 基于矢量線(xiàn)陣的目標(biāo)低頻線(xiàn)譜提取方法
低頻段具有豐富的線(xiàn)譜成分，是一種較穩(wěn)定的特征信息，此線(xiàn)譜成分的檢測(cè)對(duì)水下目標(biāo)的定位和識(shí)別具有重要意義。而矢量水聽(tīng)器在獲取目標(biāo)信息上具有優(yōu)勢(shì)，可以同時(shí)獲取聲壓和振速信號(hào)，有利于對(duì)弱目標(biāo)的探測(cè)。針對(duì)矢量信號(hào)的低頻線(xiàn)譜處理，目前的研究大多集中在單個(gè)矢量水聽(tīng)器研究上[1-3]，對(duì)矢量陣波束形成輸出信號(hào)的低頻線(xiàn)譜提取研究較少。為了有效地將矢量線(xiàn)陣(Vector sensor line array，VLA)獲取的船舶輻射噪聲特征線(xiàn)譜從寬帶背景噪聲中分離出來(lái)，本文研究了
應(yīng)用聲學(xué) 2020年2期2020-06-08
- 基于FPGA的自動(dòng)門(mén)限線(xiàn)譜檢測(cè)研究
于艦船噪聲譜中的線(xiàn)譜特征信號(hào)蘊(yùn)含了艦船類(lèi)型、運(yùn)動(dòng)參數(shù)等重要信息，因此，線(xiàn)譜的檢測(cè)對(duì)于目標(biāo)探測(cè)具有重要意義[1]。固定門(mén)限檢查法是一種傳統(tǒng)有效的線(xiàn)譜檢測(cè)方法，但是容易在連續(xù)譜背景平滑的情況下漏掉幅度較低的線(xiàn)譜，而海洋背景噪聲起伏較大時(shí)誤將幅度大的峰值判定為有用的線(xiàn)譜信號(hào)。因此，根據(jù)背景噪聲方差的大小，自適應(yīng)地調(diào)整門(mén)限，對(duì)水下無(wú)人平臺(tái)具有重要的意義[2]?，F(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA）是一種半定制電路，
數(shù)字海洋與水下攻防 2020年1期2020-04-20
- 基于線(xiàn)譜幅值起伏的目標(biāo)被動(dòng)定位技術(shù)研究
文提出的一種基于線(xiàn)譜幅值起伏的目標(biāo)被動(dòng)定位方法，在寬帶檢測(cè)失效、自相關(guān)無(wú)法估計(jì)出時(shí)延的情況下，利用目標(biāo)輻射噪聲中線(xiàn)譜的幅值與多途時(shí)延的關(guān)系，對(duì)時(shí)延進(jìn)行估計(jì)，在假定目標(biāo)深度的情況下可以利用單水聽(tīng)器實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)距離的估計(jì)，使用雙水聽(tīng)器或基陣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)距離和深度的三維定位。1 原理1.1 多途方法距離估計(jì)圖1中，設(shè)兩水聽(tīng)器r1、r2的深度分別為H1和H2，水平距離L，目標(biāo)深度為H3，與水聽(tīng)器r2的水平距離為R。以一個(gè)水聽(tīng)器r2為例，僅考慮直達(dá)聲和一次海面反射聲
聲學(xué)與電子工程 2019年4期2020-01-14
- 干擾抑制門(mén)在線(xiàn)譜提取中的應(yīng)用
特征，也可以是從線(xiàn)譜中提取的軸頻、葉頻以及葉片數(shù)等特征量。針對(duì)艦船輻射噪聲中連續(xù)譜的方法主要有：功率譜分析法[2]、小波變換法[3]、希爾伯特黃變換相關(guān)方法[4-5]、非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)法[6-7]以及仿人耳聽(tīng)覺(jué)分析法[8-9]等。螺旋槳空化噪聲往往會(huì)產(chǎn)生幅度調(diào)制，通過(guò)解調(diào)處理的調(diào)制譜中存在許多離散線(xiàn)譜，線(xiàn)譜位置對(duì)應(yīng)著螺旋槳的軸頻(基頻)、葉頻以及其諧波(軸頻與葉片數(shù)的乘積)[10]，利用這些離散線(xiàn)譜可估計(jì)螺旋槳的軸頻[11-12]。螺旋槳軸頻與艦船排水量和航速
振動(dòng)與沖擊 2019年23期2019-12-23
- 基于相干分析的復(fù)雜船舶系統(tǒng)噪聲源識(shí)別方法研究
系統(tǒng)多臺(tái)設(shè)備開(kāi)啟線(xiàn)譜噪聲難以定位的問(wèn)題，運(yùn)用相干分析、偏相干分析和重相干分析等分析方法，建立多泵源線(xiàn)譜噪聲識(shí)別流程和方法，針對(duì)船舶系統(tǒng)噪聲測(cè)試結(jié)果，開(kāi)展其線(xiàn)譜噪聲源識(shí)別和分離，得到典型系統(tǒng)噪聲主要低頻線(xiàn)譜來(lái)源，為系統(tǒng)主要噪聲源控制提供有力支撐。1 相干分析理論1.1 相干分析在單輸入單輸出系統(tǒng)中，只有一個(gè)輸入項(xiàng)和一個(gè)輸出項(xiàng)，相干函數(shù)描述輸入與輸出之間的因果性，相干函數(shù)公式如下相干函數(shù)的譜密度常相干函數(shù)是兩個(gè)信號(hào)的互譜除以2個(gè)信號(hào)自譜乘積開(kāi)平方，主要用于單輸
噪聲與振動(dòng)控制 2019年3期2019-06-25
- 一種基于單矢量水聽(tīng)器的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)低頻線(xiàn)譜測(cè)向方法
的是其產(chǎn)生的低頻線(xiàn)譜仍要比海洋背景噪聲高 10～20 dB以上[1]。相較寬帶輻射噪聲，低頻線(xiàn)譜主要有相干性強(qiáng)、傳播損失小等特點(diǎn)，且目標(biāo)輻射噪聲中的低頻線(xiàn)譜往往攜帶目標(biāo)的重要信息，因此基于低頻線(xiàn)譜的檢測(cè)技術(shù)是現(xiàn)階段探測(cè)安靜型潛艇的重要手段之一。矢量水聽(tīng)器可同步共點(diǎn)獲得聲場(chǎng)的聲壓和振速信息，互譜法測(cè)向是對(duì)目標(biāo)的不同頻率成分進(jìn)行測(cè)向，如果有多個(gè)目標(biāo)，只要它們的特征譜不重合，就可分別對(duì)其進(jìn)行測(cè)向。相比于其他方位估計(jì)算法，該算法簡(jiǎn)便易行、計(jì)算量小。Paulo Fe
聲學(xué)與電子工程 2019年1期2019-04-18
- 艦船輻射噪聲的相似度評(píng)估
取的連續(xù)譜特征、線(xiàn)譜特征、DEMON譜特征作為相似度評(píng)估指標(biāo)，結(jié)合相似度法和層次分析法，對(duì)各特征的相似度和權(quán)重進(jìn)行了量化分析，建立艦船輻射噪聲的相似度評(píng)估體系，最后用該評(píng)估體系對(duì)2組實(shí)測(cè)信號(hào)進(jìn)行了相似度評(píng)估，檢驗(yàn)其可行性，對(duì)艦船識(shí)別、狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有一定參考意義。1 相似度評(píng)估指標(biāo)獲取要對(duì)2段艦船輻射噪聲的相似度進(jìn)行評(píng)估，我們首先需要獲得評(píng)估所需的指標(biāo)。當(dāng)前對(duì)艦船輻射噪聲的研究多集中在功率譜中的連續(xù)譜、線(xiàn)譜分析以及DEMON譜分析，因此，我們就從這三大方面
艦船科學(xué)技術(shù) 2019年3期2019-03-30
- 水聲目標(biāo)線(xiàn)譜檢測(cè)技術(shù)研究
譜結(jié)構(gòu)，后者也叫線(xiàn)譜。隨著艦艇減振降噪技術(shù)的發(fā)展，艦艇的輻射噪聲級(jí)已有很大程度的降低，并仍在持續(xù)降低，但不可否認(rèn)的是，某些頻率的線(xiàn)譜噪聲依然存在。線(xiàn)譜信號(hào)通常具有較好的相位穩(wěn)定性，較連續(xù)譜有較高的強(qiáng)度，是被動(dòng)聲吶目標(biāo)檢測(cè)的重要方式，已成為世界各國(guó)聲吶科技人員研究的熱點(diǎn)。俄羅斯科學(xué)家S V Burenkov等對(duì)228 Hz頻率線(xiàn)譜信號(hào)的傳播距離進(jìn)行試驗(yàn)研究，經(jīng)測(cè)試線(xiàn)譜信號(hào)的傳播距離可達(dá)9 000 km，并具有穩(wěn)定的相位[1]。利用目標(biāo)輻射噪聲中的線(xiàn)譜信號(hào)進(jìn)行
聲學(xué)與電子工程 2019年4期2019-02-18
- 基于序列匹配的螺旋槳軸頻自動(dòng)提取方法
與調(diào)制相關(guān)的離散線(xiàn)譜，而這些線(xiàn)譜頻率可以反映出螺旋槳的軸頻、葉頻及其諧波等信息，因而利用螺旋槳空化噪聲調(diào)制信息估計(jì)螺旋槳的軸頻和葉片數(shù)等不變特征可以實(shí)現(xiàn)被動(dòng)聲納目標(biāo)的分類(lèi)識(shí)別[1]。但在實(shí)際應(yīng)用中，螺旋槳軸頻的自動(dòng)估計(jì)是一件非常困難的事，線(xiàn)譜值起伏、多調(diào)制源干擾和線(xiàn)譜之間不嚴(yán)格的倍頻關(guān)系直接影響了螺旋槳軸頻的自動(dòng)估計(jì)，并且信噪比越低，影響也越嚴(yán)重。史思遠(yuǎn)等[2]利用邊界元法對(duì)船用螺旋槳振動(dòng)聲輻射進(jìn)行了計(jì)算，得到了螺旋槳在流場(chǎng)中的振動(dòng)輻射噪聲。殷敬偉等[3]
振動(dòng)與沖擊 2018年16期2018-09-03
- 自適應(yīng)極化濾波的水中目標(biāo)線(xiàn)譜提取方法*
引 言水中目標(biāo)線(xiàn)譜信號(hào)具有較高的強(qiáng)度和穩(wěn)定度[1～3],常作為識(shí)別水中目標(biāo)的重要特征信息,因此,研究水中目標(biāo)的線(xiàn)譜提取方法是十分重要的。許多專(zhuān)家學(xué)者對(duì)水中目標(biāo)線(xiàn)譜提取方法進(jìn)行了研究[4～9]。文獻(xiàn)[8]提出了利用線(xiàn)譜幅度和相位起伏隨時(shí)間變化較低的特點(diǎn)提取線(xiàn)譜,文獻(xiàn)[9]利用目標(biāo)線(xiàn)譜瞬時(shí)相位比較穩(wěn)定,背景噪聲譜瞬時(shí)相位比較隨機(jī)的特點(diǎn)對(duì)水中目標(biāo)線(xiàn)譜信號(hào)進(jìn)行了提取,2種方法均提高了對(duì)水中目標(biāo)線(xiàn)譜信號(hào)的提取性能,但均需要對(duì)頻域信號(hào)在時(shí)間上進(jìn)行統(tǒng)計(jì),需要較多的時(shí)間
傳感器與微系統(tǒng) 2018年8期2018-08-03
- 抗頻移聲譜特征提取及目標(biāo)分類(lèi)應(yīng)用研究
淹沒(méi)在強(qiáng)噪聲中的線(xiàn)譜信號(hào)，還能夠?qū)崟r(shí)給出譜線(xiàn)的參數(shù)信息，同時(shí)結(jié)合聽(tīng)覺(jué)特征識(shí)別原理，采用抗頻移的仿倍頻程的三角濾波法提取目標(biāo)特征。仿真和實(shí)際數(shù)據(jù)處理表明，所提出的特征有助于探測(cè)設(shè)備克服目標(biāo)未知的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的頻譜時(shí)變影響，提高了分類(lèi)特征的穩(wěn)定性?？诡l移聲譜特征提?。粫r(shí)變譜特征；目標(biāo)分類(lèi)0 引言水下聲學(xué)目標(biāo)分類(lèi)和識(shí)別[1-3]主要包括目標(biāo)特征提取及分類(lèi)器設(shè)計(jì)兩個(gè)方面，建立在分類(lèi)基礎(chǔ)上的個(gè)體及型號(hào)識(shí)別還涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)和接收信號(hào)的模板化處理。早期的特征提取方法包括波
聲學(xué)技術(shù) 2018年3期2018-07-20
- 一種提取LOFAR圖中譜線(xiàn)的方法
是一線(xiàn)狀譜，簡(jiǎn)稱(chēng)線(xiàn)譜。在LOFAR圖中，當(dāng)信號(hào)較強(qiáng)時(shí)，在某一時(shí)刻與窄帶信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)間-頻率點(diǎn)上就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)；由于同一窄帶信號(hào)在相鄰時(shí)刻的頻率變化不會(huì)很大，由對(duì)應(yīng)同一窄帶信號(hào)的多個(gè)時(shí)刻的亮點(diǎn)就形成了一條清晰的亮線(xiàn)，即譜線(xiàn)。人之所以有很強(qiáng)的譜線(xiàn)提取能力，首先是由于人眼具有很強(qiáng)的模式識(shí)別能力，會(huì)自動(dòng)利用譜線(xiàn)和噪聲以及寬帶干擾等在時(shí)間-頻率平面上表現(xiàn)出來(lái)的形狀上的差異，其次是由于人眼具有視覺(jué)積累功能，能夠累加利用多個(gè)時(shí)刻的譜值信息。人在判斷是否是譜線(xiàn)上的點(diǎn)的過(guò)
聲學(xué)與電子工程 2018年2期2018-07-10
- 基于Fermi-LAT數(shù)據(jù)的暗物質(zhì)湮滅線(xiàn)譜搜尋及悟空號(hào)的伽馬射線(xiàn)分析軟件開(kāi)發(fā)
為重要.伽馬射線(xiàn)線(xiàn)譜就是這樣一種信號(hào),因?yàn)樯袩o(wú)已知的天體物理機(jī)制能產(chǎn)生此類(lèi)信號(hào),所以它一旦被可靠探測(cè)到,就意味著新物理的發(fā)現(xiàn).為此在攻讀博士學(xué)位期間,我致力于在Fermi-LAT(Large Area Telescope)數(shù)據(jù)中搜尋(暗物質(zhì))線(xiàn)譜信號(hào).論文的第1章是對(duì)一些相關(guān)的背景進(jìn)行介紹,包括暗物質(zhì)觀測(cè)證據(jù)、暗物質(zhì)探測(cè)方法、暗物質(zhì)間接探測(cè)、Fermi-LAT儀器及數(shù)據(jù)、暗物質(zhì)信號(hào)搜尋研究進(jìn)展等.論文第2章到第4章介紹我們?cè)谫ゑR射線(xiàn)線(xiàn)譜方面的4個(gè)工作:(1
天文學(xué)報(bào) 2018年6期2018-01-27
- 一種高效的弱目標(biāo)線(xiàn)譜檢測(cè)算法
一種高效的弱目標(biāo)線(xiàn)譜檢測(cè)算法羅斌，王茂法，王世闖(杭州應(yīng)用聲學(xué)研究所，浙江杭州310023)為實(shí)現(xiàn)弱目標(biāo)線(xiàn)譜檢測(cè)，在自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)(Adaptive Line Enhancement，ALE)算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合頻域批處理技術(shù)，提出了一種能降低計(jì)算量的高效線(xiàn)譜檢測(cè)算法——?dú)w一化頻域批處理最小均方(Normalized Frequency-domain Block Least Mean Square，NFBLMS)算法；所提NFBLMS算法在權(quán)值迭代過(guò)程中，步
聲學(xué)技術(shù) 2017年2期2017-10-25
- 充液管路低頻線(xiàn)譜噪聲有源控制試驗(yàn)研究
49充液管路低頻線(xiàn)譜噪聲有源控制試驗(yàn)研究孫運(yùn)平1，2，孫紅靈1，張維1，王晗1，2，楊軍1，21中國(guó)科學(xué)院噪聲與振動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（聲學(xué)研究所），北京100190 2中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京100049［目的］充液管路系統(tǒng)的管口輻射噪聲是艦船管路噪聲控制的重點(diǎn)，具有較高能量的低頻線(xiàn)譜噪聲更是亟需得到進(jìn)一步的抑制。［方法］針對(duì)充液管路低頻線(xiàn)譜噪聲問(wèn)題，設(shè)計(jì)一套有源消聲系統(tǒng)并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。該系統(tǒng)由次級(jí)聲源、控制器、功率放大器和傳感器等構(gòu)成。采用頻率追蹤算法對(duì)線(xiàn)譜頻率進(jìn)
中國(guó)艦船研究 2017年4期2017-08-05
- 小學(xué)音樂(lè)教育中實(shí)施線(xiàn)譜教學(xué)的策略探討
學(xué)音樂(lè)教育中實(shí)施線(xiàn)譜教學(xué)的策略探討王 珂（淮安市新區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)，江蘇 淮安 223002）隨著新一輪基礎(chǔ)課程的深化改革，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注小學(xué)教育教學(xué)的質(zhì)量，教學(xué)有效性的提高已經(jīng)成為教育工作者的重要目標(biāo)。線(xiàn)譜教學(xué)作為小學(xué)音樂(lè)教育中的關(guān)鍵性?xún)?nèi)容，對(duì)學(xué)生音樂(lè)素質(zhì)的培養(yǎng)和審美能力的提高具有積極的作用。學(xué)生在線(xiàn)譜學(xué)習(xí)過(guò)程中，可以掌握更多的音樂(lè)知識(shí)，具備一定的識(shí)譜能力，更好地感受和體驗(yàn)音樂(lè)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，達(dá)到理想的學(xué)習(xí)效果。本文就對(duì)小學(xué)音樂(lè)教育中實(shí)施線(xiàn)譜教學(xué)的策略進(jìn)行分析和探
黃河之聲 2017年12期2017-01-30
- 基于DSP Builder的自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)器設(shè)計(jì)*
lder的自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)器設(shè)計(jì)*李立偉程錦房(海軍工程大學(xué)兵器工程系武漢430033)采用自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)器對(duì)艦船輻射噪聲中的線(xiàn)譜進(jìn)行增強(qiáng),有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)艦船輻射噪聲中線(xiàn)譜成分的檢測(cè)和提取。針對(duì)使用VHDL編寫(xiě)底層代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)器開(kāi)發(fā)效率低等缺點(diǎn),在Simulink中的DSP Bulider平臺(tái)下,設(shè)計(jì)了自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)器的模型,自動(dòng)生成了符合FPGA要求的文件。并結(jié)合多種EDA工具,對(duì)模型進(jìn)行仿真、驗(yàn)證,使設(shè)計(jì)更加靈活與簡(jiǎn)便,提高了工程應(yīng)用的效率。艦
計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程 2016年10期2016-11-07
- 一種基于線(xiàn)譜特征函數(shù)提取LOFAR圖線(xiàn)譜的方法
王海斌?一種基于線(xiàn)譜特征函數(shù)提取LOFAR圖線(xiàn)譜的方法李山1,2，王德俊1，王海斌1(1. 中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所聲場(chǎng)聲信息國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100190； 2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100190)水聲信號(hào)被動(dòng)檢測(cè)中廣泛使用LOFAR圖對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理和分析。針對(duì)LOFAR圖中線(xiàn)譜信號(hào)檢測(cè)問(wèn)題，根據(jù)線(xiàn)譜信號(hào)特征設(shè)計(jì)特征函數(shù)，提出頻域滑動(dòng)窗線(xiàn)譜特征累積檢測(cè)法。該方法在頻率軸移動(dòng)觀察窗，用多步?jīng)Q策算法計(jì)算每個(gè)觀察窗的最優(yōu)解，得到最優(yōu)路徑，如果最優(yōu)路徑特征
聲學(xué)技術(shù) 2016年4期2016-10-13
- 一種基于瞬時(shí)相位方差加權(quán)的線(xiàn)譜檢測(cè)器
頻帶[16]-，線(xiàn)譜譜級(jí)通常比連續(xù)譜平均譜級(jí)高出 10～25 dB。這為被動(dòng)聲吶實(shí)現(xiàn)水下目標(biāo)遠(yuǎn)程探測(cè)提供一種可能，也促使了線(xiàn)譜檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。依據(jù)水下目標(biāo)輻射噪聲含有高強(qiáng)度穩(wěn)定線(xiàn)譜這一特征，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在不同方面進(jìn)行了有效、有針對(duì)性研究，提高了被動(dòng)聲吶性能[715]-。文獻(xiàn)[9,10]提出了一種基于瞬時(shí)頻率方差加權(quán)的陣列信號(hào)處理方法，文獻(xiàn)[11]提出了一種基于瞬時(shí)方位方差加權(quán)的陣列信號(hào)處理方法，它們均克服了傳統(tǒng)線(xiàn)譜檢測(cè)4維顯示難點(diǎn)，改善了能量累積檢測(cè)法
電子與信息學(xué)報(bào) 2015年7期2015-12-13
- 被動(dòng)線(xiàn)譜檢測(cè)的子帶分解和分方位區(qū)間融合算法?
?研究報(bào)告?被動(dòng)線(xiàn)譜檢測(cè)的子帶分解和分方位區(qū)間融合算法?戴文舒1，2?陳新華1孫長(zhǎng)瑜1（1中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所北京100190）（2中國(guó)科學(xué)院大學(xué)北京100049）目標(biāo)輻射噪聲低頻線(xiàn)譜豐富，線(xiàn)譜相對(duì)譜級(jí)高，且較穩(wěn)定，可直接應(yīng)用于目標(biāo)檢測(cè)。基于子帶分解處理的現(xiàn)有融合方法適用于信噪比相對(duì)較高情況，而對(duì)于相干干擾噪聲或強(qiáng)寬帶噪聲，線(xiàn)譜目標(biāo)的有效檢測(cè)仍沒(méi)很好解決。本文從子帶空間譜統(tǒng)計(jì)特性出發(fā)，利用線(xiàn)譜譜級(jí)高出連續(xù)譜10～25 dB，線(xiàn)譜頻帶所在方位區(qū)間的輸出方位波
應(yīng)用聲學(xué) 2015年3期2015-10-26
- Active Control of Low-Frequency Sinusoidal Vibration Transmission of Ship Machinery
0.船舶機(jī)械低頻線(xiàn)譜振動(dòng)傳遞的主動(dòng)控制李彥1a，b，何琳1a，b，帥長(zhǎng)庚1a，b，馬建國(guó)1a，b，王飛1a，2，柳勇1a，3 （1海軍工程大學(xué)a.振動(dòng)與噪聲研究所；b.船舶振動(dòng)噪聲重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢430033；2中國(guó)船舶科學(xué)研究中心，江蘇無(wú)錫214082；3中國(guó)船舶設(shè)計(jì)研究中心，武漢430064）針對(duì)船舶機(jī)械振動(dòng)的低頻線(xiàn)譜主動(dòng)控制，文章采用輸出力大、頻響平直、無(wú)接觸式的磁懸浮作動(dòng)器，分析了永磁偏置式作動(dòng)器的電-磁-力耦合特性，推導(dǎo)了磁懸浮主被動(dòng)隔振系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)
船舶力學(xué) 2015年12期2015-05-02
- 一種基于艦船輻射噪聲起伏特性的線(xiàn)譜提取方法
上表現(xiàn)為連續(xù)譜和線(xiàn)譜的疊加。其中，低頻段線(xiàn)譜噪聲中包含了穩(wěn)定的艦船特征信息，同時(shí)也是現(xiàn)代降噪技術(shù)難以解決的問(wèn)題，因此提取低頻段線(xiàn)譜對(duì)于目標(biāo)的探測(cè)和識(shí)別具有重要意義。實(shí)際中，水聽(tīng)器接收到的信號(hào)是目標(biāo)聲源與海洋環(huán)境相互作用的結(jié)果。受到信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理、聲源與接收器相對(duì)運(yùn)動(dòng)、信號(hào)多途相干以及海洋表面風(fēng)浪、溫度微結(jié)構(gòu)等因素的影響，到達(dá)接收水聽(tīng)器的目標(biāo)信號(hào)具有一定的起伏性［2］。時(shí)域上表現(xiàn)為信號(hào)幅度和時(shí)延的起伏，頻域上表現(xiàn)為幅度與相位隨時(shí)間的起伏。一般認(rèn)為這種起伏性對(duì)信
艦船科學(xué)技術(shù) 2015年10期2015-03-12
- 流噪聲背景下的細(xì)長(zhǎng)線(xiàn)陣甚低頻弱線(xiàn)譜檢測(cè)算法
細(xì)長(zhǎng)線(xiàn)陣甚低頻弱線(xiàn)譜檢測(cè)算法羅斌 王茂法 肖翔 王曉林 王世闖 (第七一五研究所，杭州，310023)摘要拖線(xiàn)陣聲吶在高速拖曳時(shí)，目標(biāo)潛艇的甚低頻線(xiàn)譜特征被淹沒(méi)在背景噪聲（以流噪聲為主）中，為進(jìn)一步提升高速拖曳時(shí)細(xì)長(zhǎng)拖線(xiàn)陣聲吶檢測(cè)目標(biāo)甚低頻線(xiàn)譜的能力，在對(duì)細(xì)長(zhǎng)線(xiàn)陣聲吶的流噪聲特性進(jìn)行建模分析的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出水聽(tīng)器對(duì)流噪聲的響應(yīng)函數(shù)，并提出最小均方最優(yōu)濾波和經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的聯(lián)合線(xiàn)譜檢測(cè)算法，通過(guò)海試數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證分析。結(jié)果表明該算法能夠很好地檢測(cè)出目標(biāo)甚低頻弱線(xiàn)
聲學(xué)與電子工程 2015年1期2015-02-21
- 船舶噪聲DEMON譜質(zhì)量評(píng)估方法
速和槳葉數(shù)的調(diào)制線(xiàn)譜以及譜結(jié)構(gòu)等特征，通過(guò)專(zhuān)家知識(shí)和模板匹配等方法進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別。DEMON譜分析憑借提取的特征穩(wěn)定、物理意義明確等優(yōu)勢(shì)，一直是船舶噪聲識(shí)別中最重要的譜分析方法。但是DEMON 譜質(zhì)量?jī)?yōu)劣、有無(wú)有用信息、能否用于訓(xùn)練識(shí)別或者其他用途等，一直沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)有效的計(jì)算方法，這給DEMON 譜的實(shí)際應(yīng)用造成了諸多不便。為此，本文通過(guò)對(duì)影響DEMON 譜質(zhì)量的因素進(jìn)行分析，提出一套DEMON 質(zhì)量評(píng)估辦法和應(yīng)用方法。1 DEMON 譜質(zhì)量影響因素分析D
艦船科學(xué)技術(shù) 2014年9期2014-12-05
- 參數(shù)擾動(dòng)廣義混沌同步化線(xiàn)譜控制技術(shù)研究
展，艦船輻射水聲線(xiàn)譜已成為被動(dòng)聲納進(jìn)行目標(biāo)參數(shù)估計(jì)和類(lèi)型識(shí)別的主要依據(jù)［1］。由于艦船機(jī)械設(shè)備大部分為旋轉(zhuǎn)類(lèi)機(jī)械，工作工況相對(duì)穩(wěn)定，則每艘艦船的輻射水聲線(xiàn)譜相對(duì)較為穩(wěn)定，因此，線(xiàn)譜稱(chēng)為艦船的“指紋”，對(duì)其隱身性能構(gòu)成了嚴(yán)重危害。由于傳統(tǒng)的線(xiàn)性被動(dòng)隔振系統(tǒng)具有頻率保持性，不能夠有效消除和改變線(xiàn)譜特征。針對(duì)這一難題，朱石堅(jiān)等［2－3］提出了線(xiàn)譜混沌化控制技術(shù)，即利用非線(xiàn)性系統(tǒng)處于混沌運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其功率譜呈連續(xù)譜且下降的特性對(duì)線(xiàn)譜特征進(jìn)行控制，從而提高隱身性。目
振動(dòng)與沖擊 2014年21期2014-09-18
- 艦船輻射噪聲線(xiàn)譜檢測(cè)與分析*
3)艦船輻射噪聲線(xiàn)譜檢測(cè)與分析*單廣超1趙漢波2(1.海軍陸戰(zhàn)學(xué)院 廣州 510430)(2.國(guó)防科技大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 長(zhǎng)沙 410073)結(jié)合經(jīng)典功率譜和DEMON譜分析各自的特點(diǎn),對(duì)艦船輻射噪聲線(xiàn)譜進(jìn)行綜合分析?；谥芷趫D譜法進(jìn)行艦船輻射噪聲功率譜估計(jì),通過(guò)線(xiàn)譜與連續(xù)譜分離、取除虛警及歸并線(xiàn)譜,有效地對(duì)輻射噪聲功率譜中的特征線(xiàn)譜進(jìn)行了提取,并結(jié)合DEMON譜分析了艦船輻射噪聲的調(diào)制效應(yīng)和調(diào)制周期,獲得諸如艦船螺旋槳轉(zhuǎn)速、螺旋槳葉片數(shù)等不變的艦船物
艦船電子工程 2014年10期2014-07-05
- 基于隱馬爾可夫模型的線(xiàn)譜跟蹤技術(shù)
隱馬爾可夫模型的線(xiàn)譜跟蹤技術(shù)管景崇，胡金華(海軍工程大學(xué)，湖北 武漢 430033）線(xiàn)譜檢測(cè)和跟蹤是被動(dòng)聲吶信號(hào)處理中的重要內(nèi)容，本文給出一種基于隱馬爾可夫模型的線(xiàn)譜跟蹤方法。它采用前向后向算法對(duì)LOFAR譜圖上線(xiàn)譜進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，然后根據(jù)連續(xù)檢驗(yàn)對(duì)每根線(xiàn)譜的起始和終止時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)單根線(xiàn)譜和多根線(xiàn)譜的檢測(cè)與跟蹤。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真和海試數(shù)據(jù)處理，驗(yàn)證了基于隱馬爾可夫模型的線(xiàn)譜跟蹤技術(shù)的有效性和穩(wěn)定性。隱馬爾可夫;被動(dòng)聲吶;線(xiàn)譜檢測(cè);線(xiàn)譜跟蹤0 引言隱馬爾
艦船科學(xué)技術(shù) 2014年5期2014-03-08
- 多個(gè)線(xiàn)譜噪聲的局部區(qū)域有源消聲
66042）多個(gè)線(xiàn)譜噪聲的局部區(qū)域有源消聲趙漢波1，鄭 援2，姜 斌2(1.海軍潛艇學(xué)院研究生隊(duì)，山東 青島 266042;2.海軍潛艇學(xué)院 航海觀通系，山東青島 266042）噪聲主動(dòng)控制技術(shù)是近年研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，它克服了被動(dòng)降噪技術(shù)設(shè)備龐大、笨重、造價(jià)高等缺點(diǎn)，尤其對(duì)低頻噪聲具有良好的控制效果，展現(xiàn)出巨大的商業(yè)價(jià)值。本文在對(duì)有源消聲進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，提出在局部空間實(shí)現(xiàn)多個(gè)線(xiàn)譜主動(dòng)控制的方法，并研究消聲區(qū)域的分布特點(diǎn)。同時(shí)，基于該方法進(jìn)行船舶輻射
艦船科學(xué)技術(shù) 2014年4期2014-03-08
- 基于矢量相干積累的艦船特征線(xiàn)譜增強(qiáng)算法
］利用窄帶自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)器加強(qiáng)信號(hào)中的線(xiàn)譜成分；文獻(xiàn)［3］利用自適應(yīng)濾波器來(lái)消除信號(hào)中的加性白噪聲；文獻(xiàn)［4］利用自適應(yīng)譜線(xiàn)增強(qiáng)器對(duì)線(xiàn)譜檢測(cè)方法進(jìn)行了研究。但由于海洋海況復(fù)雜，噪聲干擾較大，且艦船輻射噪聲不斷減小，以往基于時(shí)域、頻域的檢測(cè)方法通常難以達(dá)到理想的效果。為此，本文利用矢量水聽(tīng)器測(cè)量的艦船輻射噪聲和海洋環(huán)境噪聲的聲壓、振速相干特性的差異，結(jié)合相干累積的方法，提出了矢量相干積累自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)算法（CI－ALE）。1 背景矢量水聽(tīng)器由傳統(tǒng)的聲壓水聽(tīng)器
探測(cè)與控制學(xué)報(bào) 2013年1期2013-12-01
- NEMS矢量水聽(tīng)器的海上實(shí)驗(yàn)研究
種典型的連續(xù)譜和線(xiàn)譜的疊加，它們從2個(gè)方面反映了艦船的特征，可根據(jù)線(xiàn)譜特征對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別分類(lèi)，其中線(xiàn)譜主要集中在1000 Hz以下。線(xiàn)譜是水中目標(biāo)輻射噪聲譜中的重要成分，它們往往攜帶著重要的特征信息。利用線(xiàn)譜一方面可以發(fā)現(xiàn)低噪聲目標(biāo)，大幅度提高聲吶的探測(cè)距離;另一方面可根據(jù)線(xiàn)譜特征對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別。因此，研究低頻段線(xiàn)譜無(wú)論是對(duì)目標(biāo)自身隱蔽性還是遠(yuǎn)距離探測(cè)目標(biāo)都具有重要意義，同時(shí)也可能給艦船的減振降噪帶來(lái)突破性的進(jìn)展［2］。NEMS矢量水聲傳感器具有很好的低頻
艦船科學(xué)技術(shù) 2013年8期2013-08-26
- 改進(jìn)的自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)方法（DALE方法）用于線(xiàn)譜檢測(cè)研究
41改進(jìn)的自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)方法（DALE方法）用于線(xiàn)譜檢測(cè)研究孫昕 李兵 房毅 中國(guó)人民解放軍91439部隊(duì)96分隊(duì)，遼寧 大連 116041本文采用一種改進(jìn)的自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)方法（DALE方法）對(duì)線(xiàn)譜進(jìn)行檢測(cè)，仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性，可以提高對(duì)高背景噪聲下的單頻信號(hào)檢測(cè)性能。線(xiàn)譜; 自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng); LMS引言艦船的輻射信號(hào)中包含了豐富的線(xiàn)譜，其成分代表了目標(biāo)的特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射噪聲的線(xiàn)譜成分檢測(cè)和提取，對(duì)于水中兵器的自導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有重要的意義。但是，由
中國(guó)科技信息 2012年8期2012-10-26
- 基于諧波小波的艦船輻射噪聲線(xiàn)譜提取方法
1－3］，其中，線(xiàn)譜具有集中而穩(wěn)定的能量，可用來(lái)估計(jì)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別［4－5］。因此，對(duì)被動(dòng)聲納而言，提高線(xiàn)譜的檢測(cè)能力和提取質(zhì)量，對(duì)于提高目標(biāo)檢測(cè)、分類(lèi)和識(shí)別正確率都具有重要的意義。對(duì)于線(xiàn)譜成分的提取，現(xiàn)有的成果大多采用傳統(tǒng)的功率譜分析方法進(jìn)行研究［6－8］，這就要求待分析的樣本信號(hào)具有較高的信噪比，但是，實(shí)際接收的艦船輻射噪聲信號(hào)都非常弱，不可避免地受到海洋環(huán)境噪聲的強(qiáng)干擾［9］。因此，研究在強(qiáng)背景噪聲下微弱的特征線(xiàn)譜成分的頻域提取和時(shí)域恢
探測(cè)與控制學(xué)報(bào) 2012年3期2012-08-27
- 水下高速目標(biāo)多傳感器聯(lián)合譜特征分布識(shí)別方法
傳感器最為明顯的線(xiàn)譜成分，有利于特征提取。圖3 優(yōu)化后的目標(biāo)DEMON譜Fig.3 The optimized DEMON spectrum一般而言，目標(biāo)在勻速狀態(tài)下，窄帶線(xiàn)譜頻率比較穩(wěn)定，線(xiàn)譜幅度受到運(yùn)動(dòng)姿態(tài)、傳播衰減及多途影響較大，相比之下，頻率穩(wěn)定度好于幅度穩(wěn)定度。如果采取幅度提取的準(zhǔn)則，若判定門(mén)限固定，則存在漏檢的概率。利用頻率穩(wěn)定度來(lái)提取線(xiàn)譜，是在較低幅度門(mén)限的基礎(chǔ)上，分頻段統(tǒng)計(jì)線(xiàn)譜頻率方差，并將方差轉(zhuǎn)化為線(xiàn)譜穩(wěn)定程度判定量。步驟如下:1)將聲吶
艦船科學(xué)技術(shù) 2012年4期2012-07-11
- 自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)算法改進(jìn)及其在軸頻電場(chǎng)信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用＊
該電場(chǎng)具有明顯的線(xiàn)譜特征和諧波成分，其基頻為1～7Hz.另外，該電場(chǎng)有著足夠可測(cè)量的強(qiáng)度，因而可以作為水中探測(cè)的理想信號(hào)源［1－2］.但由于海水的導(dǎo)電性，軸頻電場(chǎng)信號(hào)在海水中隨著傳播距離的增大變得極其微弱［3］，給遠(yuǎn)程探測(cè)帶來(lái)了困難.因此，研究低信噪比情況下軸頻電場(chǎng)信號(hào)的線(xiàn)譜檢測(cè)算法具有重要意義.1 線(xiàn)譜檢測(cè)算法自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)（adaptive line enhancement，ALE）算法是在加性噪聲中對(duì)線(xiàn)譜進(jìn)行參數(shù)估計(jì)的自適應(yīng)譜估計(jì)技術(shù)，可用于檢測(cè)窄帶
- 基于兩級(jí)自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)器的艦船輻射噪聲線(xiàn)譜檢測(cè)
功率譜分析，提取線(xiàn)譜或連續(xù)譜特征。特別是其線(xiàn)譜與艦船推進(jìn)系統(tǒng)、螺旋槳及輔機(jī)有關(guān)，能有效區(qū)分各類(lèi)不同艦船輻射噪聲［2］。因此對(duì)艦船輻射噪聲的線(xiàn)譜進(jìn)行檢測(cè)在水下目標(biāo)識(shí)別中十分有用的。通常情況下輻射噪聲線(xiàn)譜具有頻率低和相對(duì)強(qiáng)的寬帶背景噪聲屬于弱信號(hào)的特點(diǎn)［3］，采用一般的傅立葉變換方法很難檢測(cè)到強(qiáng)噪聲背景下的線(xiàn)譜成分。自適應(yīng)譜線(xiàn)增強(qiáng)方法具有抑制噪聲，增強(qiáng)線(xiàn)譜的功能，適合于強(qiáng)噪聲背景下弱信號(hào)的檢測(cè)。但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)僅通過(guò)一級(jí)ALE得到的信號(hào)中線(xiàn)譜增強(qiáng)不明顯，因此本文提出
艦船科學(xué)技術(shù) 2012年8期2012-03-07
- 高精度測(cè)頻與艦船線(xiàn)譜頻率穩(wěn)定性研究
高精度測(cè)頻與艦船線(xiàn)譜頻率穩(wěn)定性研究劉保良1，徐全軍2，鄧玉芬1，孫 芳1（1.海洋測(cè)繪研究所，天津 300061；2.總參氣象水文局，北京 100081）隨著水聲技術(shù)的發(fā)展，水下甚低頻信號(hào)分析越來(lái)越受到研究者的重視。甚低頻線(xiàn)譜的穩(wěn)定性分析對(duì)于線(xiàn)譜檢測(cè)具有重要意義。低信噪比下，傳統(tǒng)的自適應(yīng)頻率估計(jì)方法性能不理想，為了提高對(duì)線(xiàn)譜的檢測(cè)能力和頻率估計(jì)的精度，提出一種高精度頻率估計(jì)器，利用相干累加自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)器的方法從寬帶噪聲中提取單頻線(xiàn)譜，進(jìn)而用自適應(yīng)頻率估計(jì)
海洋技術(shù)學(xué)報(bào) 2012年2期2012-01-10
- 一種優(yōu)化的艦船基頻特征提取算法
重自相關(guān); 基頻線(xiàn)譜提取; 基頻置信度閾值; 目標(biāo)檢測(cè)0 引言被動(dòng)聲納目標(biāo)識(shí)別是各類(lèi)艦艇和智能水中兵器重要的目標(biāo)識(shí)別手段, 而目標(biāo)識(shí)別的關(guān)鍵在于如何有效地提取能夠表征目標(biāo)類(lèi)別的本質(zhì)特征。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示[1], 實(shí)際艦船物理場(chǎng)中存在頻率介于1~30 Hz的低頻線(xiàn)譜, 主要是由螺旋槳引起的軸頻, 它與艦船一一對(duì)應(yīng)。文獻(xiàn)[2]提出了基于最大似然比的軸頻、葉頻解調(diào)檢測(cè)器, 文獻(xiàn)[3]采用模糊系統(tǒng)進(jìn)行軸頻、葉頻的提取。由于海洋環(huán)境以及水聲信道的復(fù)雜性, 在低信噪比條件
水下無(wú)人系統(tǒng)學(xué)報(bào) 2011年4期2011-05-28
- 瞬時(shí)頻率方差加權(quán)導(dǎo)向最小方差波束形成檢測(cè)器
致力于提高基陣對(duì)線(xiàn)譜目標(biāo)的檢測(cè)能力，仿真和海試表明改進(jìn)的方法能有效檢測(cè)強(qiáng)干擾背景下線(xiàn)譜目標(biāo).聲吶視野中通常存在多個(gè)目標(biāo)，波束主瓣接收了期望目標(biāo)的信號(hào)，同時(shí)其旁瓣也接收了其他目標(biāo)的信號(hào)，成為探測(cè)期望目標(biāo)的干擾，稱(chēng)為“多目標(biāo)干擾”.此時(shí)，理論上最佳陣列處理器是最小方差無(wú)畸變(minimum variance distortionless response，MVDR)波束形成器［3］.對(duì)于線(xiàn)譜，瞬時(shí)頻率方差(variance of instantaneous f
哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2011年6期2011-04-13
- 矢量水聽(tīng)器自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)應(yīng)用研究
矢量水聽(tīng)器自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)應(yīng)用研究何希盈1,2，李成新1，張 磊3，曾永鋼1，岳德俊1（1.中國(guó)人民解放軍91004部隊(duì)，遼寧 大連 116031；2.海軍指揮學(xué)院信息系，江蘇 南京 211800；3.北海艦隊(duì)司令部，山東 青島266001）矢量水聽(tīng)器可以同步、共點(diǎn)測(cè)量聲場(chǎng)的聲壓與振速信息。為了有效利用聲壓和振速的相關(guān)性，設(shè)計(jì)了雙輸入端自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)器，并利用自適應(yīng)線(xiàn)譜增強(qiáng)對(duì)實(shí)測(cè)的噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理。結(jié)果表明，線(xiàn)譜增強(qiáng)器在雙輸入端分別輸入聲壓與振速信號(hào)時(shí)比在
海洋技術(shù)學(xué)報(bào) 2011年3期2011-01-09
- 單矢量水聽(tīng)器線(xiàn)譜多目標(biāo)分辨研究
對(duì)于輻射不同頻率線(xiàn)譜的非相干多目標(biāo)，通過(guò)線(xiàn)譜的自動(dòng)提取與頻率方位分析，獲得不同目標(biāo)的線(xiàn)譜特征信息，然后通過(guò)α濾波分離并同時(shí)跟蹤不同目標(biāo)。2 矢量水聽(tīng)器對(duì)低頻線(xiàn)譜的檢測(cè)與定向原理矢量水聽(tīng)器可以共點(diǎn)同步測(cè)量聲場(chǎng)中一點(diǎn)的聲壓與振速。通過(guò)對(duì)聲壓、振速分別進(jìn)行傅里葉變換，在頻域上可以得到復(fù)聲強(qiáng)如下[4]：式中ω表示圓頻率，上標(biāo)*表示復(fù)共軛，P(r,ω)和V(r,ω)分別是聲壓p(r,t)和振速v(r,t)的傅里葉變換。復(fù)聲強(qiáng)可以表示為有功聲強(qiáng)和無(wú)功聲強(qiáng)的形式Ia(r
電子與信息學(xué)報(bào) 2010年5期2010-05-27