一种声矢量圆阵宽带相干信号源方位估计方法

    公开(公告)号:CN106249244B

    公开(公告)日:2018-10-26

    申请号:CN201610532431.1

    申请日:2016-07-07

    Abstract: 本发明提供的是一种声矢量圆阵宽带相干信号源方位估计方法。将接收数据分为L个子段,对每个子段进行J点的DFT变换,在每个子带得到1个3M×1维基阵快拍数据,从而得到声矢量圆阵的宽带数据模型;用预处理矩阵Tp(fi)、Tvr(fi)、将声矢量圆阵由阵元域变换到相位模态域,在相位模态域得到子带接收数据互谱矩阵Repv(fi);通过频域平均的方法得到声矢量圆阵宽带信号的互谱矩阵Repv;采用子空间处理方法进行方位估计,从而得到目标的方位。本发明在相位模态域实现了声压振速的联合信号处理,具有较强的噪声抑制能力,能够实现宽带相干信号源估计问题。同时设计聚焦矩阵时无需确定初始聚焦区域,克服了由于聚焦矩阵初始聚焦区域预估所引起的方位估计误差。

    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

    Abstract: 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

    CPC classification number: G01S5/22

    Abstract: 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

    Abstract: 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

    CPC classification number: G01S3/8003

    Abstract: 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

    CPC classification number: G01S3/8083

    Abstract: 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。

    一种宽频带复合布阵方式的矢量声呐系统

    公开(公告)号:CN118393474A

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202410520355.7

    申请日:2024-04-28

    Abstract: 本发明提供一种宽频带复合布阵方式的矢量声呐阵列系统,目前传统声呐为了得到更高的空间增益及空间分辨率、以期达到更精准的测向/测距能力,往往通过增大阵列孔径、阵元数目的方式来实现,导致传统声呐存在设备体积庞大、布放难度较大、后续维护困难等问题。针对此问题,本方案提出一种宽频带复合布阵方式的矢量声呐阵列系统,针对于深远海宽频带探测系统进行结构优化设计,通过小孔径一体化的布阵方式,增强了矢量探测系统的隐蔽性;伴随着新型复合矢量声呐设计与研制,复合布阵方式的矢量声呐系统可实现对水下或者水面目标的有效探测;此外,经过相关算法处理后,噪声功率可以得到大幅降低。

    一种能稳定安装布放的矢量声纳水域环境监测系统

    公开(公告)号:CN116520248A

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN202310445530.6

    申请日:2023-04-24

    Abstract: 本发明提供一种能稳定安装布放的矢量声纳水域环境监测系统,针对复杂海洋环境产生的流噪声干扰,采用双层导流设计来抑制噪声,采用的双层导流设计包括:第一层是导流罩设计;第二层是对矢量水听器灌封充油,矢量水听器采用两只矢量水听器垂直布放,将接收到的水下声信号转换为电信号输出至数据采集系统;在双层导流设计基础上,系统采用矢量综合目标定位算法对水下平台设备的周边水域环境进行全天候实时监测,判定侵入目标的位置和位移,实现对目标声源的定位。本发明有效抑制了海洋环境流噪声以及水下平台设备的噪声干扰,同时配套的水听器支架能够保障系统稳定安装布放,水下仪器舱以及数据采集处理系统能保障系统长时间平稳运行。

    一种基于非均匀采样的统计最优近场声全息方法

    公开(公告)号:CN116047414A

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202310197534.7

    申请日:2023-03-03

    Abstract: 本发明公开了基于非均匀采样的统计最优近场声全息方法,涉及近场声全息技术领域,克服了现有均匀采样的统计最优近场声全息方法误差大,成本高,精度低的问题。包括:步骤一:对全息面非均匀采样;步骤二:在所述步骤一采样的基础上进行波数域非均匀采样;步骤三:在所述步骤二采样的基础上配合L曲线法选取正则化参数,实现基于非均匀采样的统计最优近场声全息方法。通过非均匀的采样方式设置全息面采样点及波数域的分布,与均匀采样的情况相比能够提高重建精度并减少测量的成本和时间,保证重建精度的同时有效减少测量点数目和矩阵维度,且采样方法简单易于设置,因此其更适用于实际工程的应用。

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