检索结果-内蒙古大学图书馆

声学学报 2024年第2期49卷 298-307页

作者：张光普刘恺忻付进王晋晋哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

针对高分辨方位估计方法受阵列幅度相位影响导致性能退化的问题,提出一种无误差阵列协方差矩阵分离的阵列自校正方法。该方法利用协方差矩阵重构方法获取近似无误差阵列的协方差矩阵,以弱化协方差矩阵中的阵列误差,并利用特征结构配置... 详细信息

针对高分辨方位估计方法受阵列幅度相位影响导致性能退化的问题,提出一种无误差阵列协方差矩阵分离的阵列自校正方法。该方法利用协方差矩阵重构方法获取近似无误差阵列的协方差矩阵,以弱化协方差矩阵中的阵列误差,并利用特征结构配置方法求解幅度和相位误差。迭代上述重构方法和特征结构配置方法,实现从未校正阵列的协方差矩阵中分离出无误差阵列的协方差矩阵和幅度相位误差矩阵。仿真结果表明,该方法准确地估计阵列误差,利用重构协方差矩阵进行方位估计能够提高方位估计精度和分辨力。湖试试验结果表明,经阵列校正后,空间中方位角度邻近的声源和干扰目标可被分辨。

关键词：阵列自校正波达方向估计协方差矩阵特征结构

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三维亚音速运动介质中的高斯波束追踪

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物理学报 2023年第12期72卷 139-150页

作者：陈雨晨张海刚张明辉杨士莪哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 工业和信息化部哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

为了充分考虑介质运动对声传播的影响,建立了一种利用高斯波束法求解亚音速运动介质中的声传播问题的模型.该模型基于高频近似任意马赫数的速度势函数亥姆霍兹方程,采用波束追踪方法,推导了运动介质中的动态射线方程组,进而将偏微分方... 详细信息

为了充分考虑介质运动对声传播的影响,建立了一种利用高斯波束法求解亚音速运动介质中的声传播问题的模型.该模型基于高频近似任意马赫数的速度势函数亥姆霍兹方程,采用波束追踪方法,推导了运动介质中的动态射线方程组,进而将偏微分方程转换成常微分方程组的形式.理论表明运动介质中波束的扩展更为复杂,并且声线管束内的能量不一定守恒.将该模型应用于标准问题、水平分层大气次声三维远距离传播问题和墨西哥湾流流域的声传播问题,仿真结果表明,相比于常用的N×2D近似计算方法,运动介质中的高斯波束追踪法充分考虑了介质运动的影响,特别是横风的作用,可以更加精确地计算运动介质中的三维声场;尽管海流的马赫数很小,但是同样会定量地改变声传播,影响会聚区位置,在一些区域考虑海流和不考虑海流的计算结果相差5 d B以上.

关键词：高斯波束追踪亚音速运动介质大气声传播水声传播

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一种水下运动体目标参数联合估计方法

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声学学报 2025年第1期50卷 45-58页

作者：郑翠娥程驰宇孙大军李宗晏哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学青岛创新发展基地青岛266000

为解决声速测量不准和姿态传感器安装偏差引起的水下体目标垂向运动轨迹估计有偏问题,提出了一种水下运动体目标参数联合估计方法,将声速误差、安装姿态误差作为未知参数与运动轨迹进行联合估计。理论分析和仿真结果表明,声速误差、安... 详细信息

为解决声速测量不准和姿态传感器安装偏差引起的水下体目标垂向运动轨迹估计有偏问题,提出了一种水下运动体目标参数联合估计方法,将声速误差、安装姿态误差作为未知参数与运动轨迹进行联合估计。理论分析和仿真结果表明,声速误差、安装姿态误差主要影响体目标垂向轨迹估计性能,所提联合方法有效消除了由系统误差引起的垂向运动轨迹系统偏差。海上试验以压力计测量深度为参考评定体目标轨迹长基线估计方法的垂向估计性能,所提方法将3.67 m的垂向轨迹偏差减小至0.02 m,提高了体目标垂向运动轨迹估计准确度。

关键词：长基线定位体目标运动轨迹估计系统误差估计

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深海环境下利用单矢量传感器估计目标深度

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哈尔滨工程大学学报 2024年第11期45卷 2168-2175页

作者：张力元时洁程月祝路正华杨济远哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对深海环境下目标的深度估计问题,本文研究了可靠声路径下直达波和表面反射波形成的周期性干涉调制模式。提出了一种利用单矢量传感器结合周期干涉调制结构对目标深度估计方法。依据矢量传感器接收到的声场信号构建周期干涉调制结构,... 详细信息

针对深海环境下目标的深度估计问题,本文研究了可靠声路径下直达波和表面反射波形成的周期性干涉调制模式。提出了一种利用单矢量传感器结合周期干涉调制结构对目标深度估计方法。依据矢量传感器接收到的声场信号构建周期干涉调制结构,利用水平复声强和垂直复声强获得目标的垂直到达角,通过周期干涉调制结构同目标深度之间的关系估计目标的深度。Bellhop数值仿真实验结果表明该方法能够有效估计目标深度,并且不需要精确的海洋环境知识。

关键词：深海波导可靠声路径单矢量传感器周期干涉调制结构声学信号处理深海目标定位

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一种用于小平台的矢量声压组合垂直阵性能研究

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哈尔滨工程大学学报 2025年第3期46卷 521-528页

作者：刘亚东方尔正霍中皓哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对小平台声呐基阵对阵列结构和增益的要求,本文设计了一种由单矢量水听器与声压垂直阵组成的组合垂直声呐阵列。基于组合垂直阵的理论模型提出了一种基于平均声强器的方位估计方法,定量推导了组合垂直阵在三维空间内的增益转化情况并... 详细信息

针对小平台声呐基阵对阵列结构和增益的要求,本文设计了一种由单矢量水听器与声压垂直阵组成的组合垂直声呐阵列。基于组合垂直阵的理论模型提出了一种基于平均声强器的方位估计方法,定量推导了组合垂直阵在三维空间内的增益转化情况并对组合垂直阵的频率特性进行分析。理论研究结果表明:该阵列不仅能够为垂直阵增添水平方位估计能力,而且可以通过三维空间内增益的转化将垂直阵在俯仰方向上的增益转化为水平方向上的增益。通过增益转化,N元组合垂直阵在水平方向上可获得5lg N的增益;平均声强器算法充分弱化了组合垂直阵对信号频率的要求,使其在f_(0)~2f_(0)内可以获得足够大的水平增益。海试的试验结果验证了本文理论的正确性。

关键词：小平台声呐组合垂直阵矢量水听器声压水听器被动探测增益转化方位估计平均声强器

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海洋环境噪声空间相关系数的统计特性

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哈尔滨工程大学学报 2024年第11期45卷 2160-2167页

作者：任超黄益旺哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

由于海洋环境的复杂性和随机性,实测海洋环境噪声空间相关系数同样具备随机性。本文利用南海浅海海洋环境噪声数据,分析比较了窄带以及宽频带海洋环境噪声空间相关系数统计特性,计算了海洋环境噪声空间相关系数的估计误差。结果表明:实... 详细信息

由于海洋环境的复杂性和随机性,实测海洋环境噪声空间相关系数同样具备随机性。本文利用南海浅海海洋环境噪声数据,分析比较了窄带以及宽频带海洋环境噪声空间相关系数统计特性,计算了海洋环境噪声空间相关系数的估计误差。结果表明:实测海洋环境噪声相关函数样本服从正态分布,噪声相关系数样本服从截断正态分布;带宽越宽,海洋环境噪声空间相关系数概率密度分布越集中,在数据量一定的条件下,宽频带噪声空间相关系数的估计精度高于窄带噪声。

关键词：海洋环境噪声空间相关系数统计特性宽频带噪声区间估计概率密度正态分布估计误差

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基于空间变换预处理的噪声子空间投影法

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电子与信息学报 2023年第12期45卷 4382-4390页

作者：陆典哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 教育部极地海洋声学与技术应用教育部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

针对基于噪声子空间投影的空间谱合成技术对输入信噪比(SNR)要求较高的问题,该文提出一种基于空间变换预处理的改进噪声子空间投影法。在子阵维度上,对阵列数据进行拆分处理,得到空间-空间-频率3维数据;利用空间投影变换,将其重新投影... 详细信息

针对基于噪声子空间投影的空间谱合成技术对输入信噪比(SNR)要求较高的问题,该文提出一种基于空间变换预处理的改进噪声子空间投影法。在子阵维度上,对阵列数据进行拆分处理,得到空间-空间-频率3维数据;利用空间投影变换,将其重新投影为空间-频率2维数据,实现子阵维度相干累积,提高空间变换后输入信噪比;采用噪声子空间投影法,对变换后数据进行处理,实现空间谱合成。数值仿真和实测数据处理结果表明:相比噪声子空间投影法,在保持方位分辨率不变的前提下,所提方法对输入信噪比的最低要求降低约6 dB,有效提升了噪声子空间投影法的弱信源检测性能。

关键词：空间谱合成噪声子空间投影子阵维度空间变换

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水下运动平台的广义Radon变换目标参数估计方法

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哈尔滨工程大学学报 2024年第11期45卷 2133-2142页

作者：孙大军卢明洋梅继丹王少伯焦宏浩哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对传统目标运动分析算法受静止单平台可观测性限制的问题,本文提出了一种基于广义Radon变换的水下运动平台目标参数估计方法。在观测平台自身的运动参数已知的假设下,推导了目标方位与各运动参数的数学关系,在此基础上通过对平台声呐... 详细信息

针对传统目标运动分析算法受静止单平台可观测性限制的问题,本文提出了一种基于广义Radon变换的水下运动平台目标参数估计方法。在观测平台自身的运动参数已知的假设下,推导了目标方位与各运动参数的数学关系,在此基础上通过对平台声呐测得的目标时间方位历程进行广义Radon变换,依次得到目标的航向角、速度以及目标相对于探测平台的初距,最终实现目标运动轨迹的解算。利用矢量阵的仿真数据对方法的可行性进行了分析验证,结果表明:作为一种批处理类方法,该方法无需进行迭代运算,易于实现,在较低信噪比条件下仍具有很好的估计精度和鲁棒性。

关键词：目标参数估计广义Radon变换时间方位历程水下运动平台目标轨迹估计匀速直航加速度矢量阵

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一种基于光学的水表面微波跨介质探测方法

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哈尔滨工程大学学报 2024年第2期45卷 332-338页

作者：方尔正李宗儒哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

水下声信号的传播和探测研究主要集中在散射、反射和传播损失等方面,而对其在水面引起的波动关注较少。本文在理论上推导了在水下平面波入射在水-空气界面激励的水表面微波与声源强度和频率的关系。这种水表面微波的振幅在纳米级别,振... 详细信息

水下声信号的传播和探测研究主要集中在散射、反射和传播损失等方面,而对其在水面引起的波动关注较少。本文在理论上推导了在水下平面波入射在水-空气界面激励的水表面微波与声源强度和频率的关系。这种水表面微波的振幅在纳米级别,振动频率和水下平面波的频率相同,在水-空气界面的扩散距离则随频率的升高而强烈衰减。基于水表面微波的特性,结合激光探测的工作原理,设计了一套跨介质水下目标检测系统。并为该系统可能受到的低频海浪噪声干扰和反射干扰提供了应对方式。仿真结果表明:该系统分辨率高,具有隐蔽性、易于维护性、无接触性等特点,对低频声源的检测效果较好。该方法结合了声波在水中和光波在空气中传播各自的优点,有望成为水下目标检测的一种新手段。

关键词：水下声源水下振动源水表面微波振动探测水下目标探测激光探测电磁波探测跨介质探测

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一种低频矢量水听器内嵌式电荷放大器

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哈尔滨工程大学学报 2024年第1期45卷 103-109页

作者：方尔正张智强李媛王欢李宗儒哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对压电式传感器输出阻抗高,需要放大器做好匹配,国外使用了IEPE传感器解决这一问题,但是国内很少将IEPE传感器应用于水听器的问题,本文设计了一种内置于水听器的电路,以达到低输出阻抗且两线制的目的,并开展了电路特性分析和硬件电路... 详细信息

针对压电式传感器输出阻抗高,需要放大器做好匹配,国外使用了IEPE传感器解决这一问题,但是国内很少将IEPE传感器应用于水听器的问题,本文设计了一种内置于水听器的电路,以达到低输出阻抗且两线制的目的,并开展了电路特性分析和硬件电路的制作,验证了电路传感器性能,得到了电路的放大倍数、幅频特性等数据。实验表明:该电路可以满足一般水听器2Hz~20kHz的使用范围,且内置电路具有两线制、输入阻抗高和输出阻抗低的优点,达到了电路小型化、测试系统简单化的目的,对水听器放大电路设计有参考意义。

关键词： IEPE传感器内嵌式水听器电路设计电荷放大场效应管压电式结构输出阻抗

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