检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工程大学学报 2021年第7期42卷 921-927页

作者：刘亚琴杨士莪张海刚郭俊媛刘岩哈尔滨工程大学水声技术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

针对具有弹性海底环境中舰船目标的定位问题,本文利用辐射噪声对舰船目标进行定位研究。在匹配场定位原理的基础上,定义海洋波导频谱峰值对应的频率与接收信号的频谱峰值对应的频率差值为代价函数,当代价函数值最小时即为目标声源的深... 详细信息

针对具有弹性海底环境中舰船目标的定位问题,本文利用辐射噪声对舰船目标进行定位研究。在匹配场定位原理的基础上,定义海洋波导频谱峰值对应的频率与接收信号的频谱峰值对应的频率差值为代价函数,当代价函数值最小时即为目标声源的深度与距离。在典型声速剖面环境下,无论辐射噪声功率谱是单纯的连续谱或是连续谱叠加线谱,仿真结果表明:本文定位方法均能有效估计目标距离,当辐射噪声功率谱叠加线谱时会降低方法的定位精度,但可以通过增大使用频段范围弥补方法定位精度的下降。将所提定位方法应用到舟山获取的的实验数据中,能够有效对舰船目标进行定位估计。

关键词：舰船目标辐射噪声连续谱匹配场频谱峰值频率差值弹性海底被动定位

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声波导中空间类自弯曲波束构建研究

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哈尔滨工程大学学报 2021年第8期42卷 1083-1088页

作者：郭威杨德森哈尔滨工程大学水声技术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

针对类自弯曲波束的构建问题,本文提出一种在波导内构建空间类自弯曲波束的方法。含可吸收液态散射体波导中声波发生能量全透射时,声波将绕过散射体传播。通过人为设计声波导中散射体的形状,将散射体边界拟定为传播轨迹,计算对应的全透... 详细信息

针对类自弯曲波束的构建问题,本文提出一种在波导内构建空间类自弯曲波束的方法。含可吸收液态散射体波导中声波发生能量全透射时,声波将绕过散射体传播。通过人为设计声波导中散射体的形状,将散射体边界拟定为传播轨迹,计算对应的全透射声场,构建出以散射体边界为轨迹的类空间自弯曲波束。采用相同手段构建了浅海声道轴高汇聚波束,获得的类自弯曲波束能够在传播时表现出自发弯曲特性,且保留了自愈性,即使主峰被截断,声波传播一定距离后也会自动重构主峰。自发弯曲特性和自愈性使得这些波束在强抗干扰声通信方面具备应用潜力。获得的声道轴高聚焦波束在传播时高度汇聚于声道轴附近,与海面海底无相互作用,可用于超远距离声通信。本文方法亦适用于发掘更多特殊空间波束。

关键词：类自弯曲波束声道轴高聚焦波束含散射体波导声波最大透射自愈性类贝塞尔波束类韦伯波束类马蒂厄波束

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生物听觉耦合机制的矢量组合阵方位估计方法

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哈尔滨工程大学学报 2021年第7期42卷 1015-1021页

作者：方尔正桂晨阳孙纯陈峰王欢哈尔滨工程大学水声技术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

针对有限安装空间条件下小孔径基阵方位估计性能较差的问题,本文借鉴奥米亚棕蝇听觉系统的耦合放大机制,提出了一种基于仿生物听觉耦合系统的小孔径矢量组合阵方位估计方法。该方法利用单矢量传感器接收信号与噪声的声压和各个振速的相... 详细信息

针对有限安装空间条件下小孔径基阵方位估计性能较差的问题,本文借鉴奥米亚棕蝇听觉系统的耦合放大机制,提出了一种基于仿生物听觉耦合系统的小孔径矢量组合阵方位估计方法。该方法利用单矢量传感器接收信号与噪声的声压和各个振速的相关特性设计了矢量声强滤波器,然后对小孔径组合阵声压通道接收数据进行滤波以提高信噪比,最后将仿生学听觉耦合机制拓展至该小孔径阵列,放大相邻阵元的相位差,从而获得具有较好DOA估计性能的CBF和MVDR方法。仿真结果表明:矢量听觉耦合算法在阵孔径小于常规10倍时,均可获得较好的空间谱,有效的提高的小平台阵列算法的性能。

关键词：小孔径组合阵列矢量水听器声强滤波器阵列信号处理方位估计机械耦合耦合放大

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基于深度学习的水下目标姿态识别

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哈尔滨工程大学学报 2021年第10期42卷 1503-1509页

作者：李秀坤徐天杨嵇守聪哈尔滨工程大学水声技术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

水下安静型目标主动探测与识别问题中,确定目标与发射装置的相对姿态是目标探测的关键。本文结合水下目标声散射回波机理,对目标的声散射回波成分进行信号特性分析,结合分数阶傅里叶变换对声散射回波进行特征提取;利用循环神经网络保存... 详细信息

水下安静型目标主动探测与识别问题中,确定目标与发射装置的相对姿态是目标探测的关键。本文结合水下目标声散射回波机理,对目标的声散射回波成分进行信号特性分析,结合分数阶傅里叶变换对声散射回波进行特征提取;利用循环神经网络保存目标回波时间序列信息,实现对序列信号的动态建模;分别将分数阶傅里叶域特征与频谱结构特征作为训练对象,构建水下目标回波角度识别模型并进行对比,实现对不同声波入射角度下目标回波的分类识别。水池实验数据处理结果表明:本文提出的分数阶傅里叶特征与长短期记忆系统结合的深度神经网络模型,各项评估指标均优于以频谱结构为训练特征的深度网络模型,验证了本文方法对目标姿态识别的有效性。

关键词：水下目标识别目标回波声波入射角度特征提取分数阶傅里叶变换时序结构深度学习循环神经网络

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单矢量水听器水声材料声反射系数自由场测量

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哈尔滨工程大学学报 2021年第4期42卷 491-496页

作者：时胜国王超胡博哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全重点实验室(哈尔滨工程大学)工业和信息化部黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对测量中试样边缘衍射效应与多途干扰的问题,本文提出了一种斜入射条件下水声材料声反射系数宽带测量方法。结合脉冲声发射技术与后置逆滤波技术,在时域上剔除干扰声信号;随后将单矢量水听器看作三元接收阵,充分利用单矢量水听器接收... 详细信息

针对测量中试样边缘衍射效应与多途干扰的问题,本文提出了一种斜入射条件下水声材料声反射系数宽带测量方法。结合脉冲声发射技术与后置逆滤波技术,在时域上剔除干扰声信号;随后将单矢量水听器看作三元接收阵,充分利用单矢量水听器接收信号模型特点,通过求解超定方程组分离直达声与反射声,解决了信号混叠的问题。数值仿真与实验研究结果表明:本文所述测试方法可有效实现斜入射条件下的水声材料声反射系数的自由场大样测试,但受限于发和换能器的低频发射能力,实验结果在高频段与理论值吻合较好。

关键词：声反射系数水声材料单矢量水听器边缘衍射效应超定方程组测量自由场斜入射

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冰下脉冲噪声特性及信号检测性能分析

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哈尔滨工程大学学报 2021年第5期42卷 670-679页

作者：廖志宇朱广平殷敬伟王成赵宿辰秦振林哈尔滨工程大学水声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

针对冰下噪声的显著脉冲特征及其对冰下的探测声呐的干扰的问题,本文采用第8次北极科考声学实验和松花江实验获得的冰下噪声数据,研究其统计特性及对匹配滤波器检测性能的影响。分析了冰下噪声数据的统计特性,采用Alpha稳定分布作为统... 详细信息

针对冰下噪声的显著脉冲特征及其对冰下的探测声呐的干扰的问题,本文采用第8次北极科考声学实验和松花江实验获得的冰下噪声数据,研究其统计特性及对匹配滤波器检测性能的影响。分析了冰下噪声数据的统计特性,采用Alpha稳定分布作为统计模型,通过分数低阶矩法估计噪声数据获得的Alpha稳定分布参数并对噪声数据进行拟合并同高斯分布拟合情况进行对比,采用蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法,利用实际冰下噪声数据及仿真数据分析匹配滤波检测性能,结果表明:冰下噪声具有非高斯性,拖尾较重;相比高斯分布,Alpha稳定分布更符合实际冰下噪声统计特性;相同信噪比下,宽带脉冲信号抑制冰下脉冲噪声性能优于窄带脉冲信号,并且不同特征指数α对检测性能有一定的影响。本文的研究结果可为在冰下工作的主动声呐设计及性能预报提供一定的理论依据。

关键词：冰下脉冲噪声 Alpha稳定分布分数阶矩法高斯分布蒙特卡罗法匹配滤波器 ROC曲线主动声呐

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单基阵三维纯方位水下信标声学定位方法

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声学学报 2021年第3期46卷 375-386页

作者：王燕苏钰齐滨梁国龙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 青岛海纳水下信息技术有限公司青岛266400

针对水下静止信标的纯方位定位问题,提出一种基于单基阵平台纯方位信息的定位方法。通过水下无人运动平台两次量测的空间角度信息建立非线性方程,利用拟牛顿迭代方法实现稳定数值求解。同时,对量测信息进行预处理和定位后置处理,以进一... 详细信息

针对水下静止信标的纯方位定位问题,提出一种基于单基阵平台纯方位信息的定位方法。通过水下无人运动平台两次量测的空间角度信息建立非线性方程,利用拟牛顿迭代方法实现稳定数值求解。同时,对量测信息进行预处理和定位后置处理,以进一步提高算法的稳定性和精度。利用计算机模拟水下声传播环境进行定位仿真,结果表明,基于常规波束形成的方位估计结果,在方位量测误差标准差为1°时,所提方法的定位结果相对误差可达3.5%以内。同时,研究了不同方位量测误差条件下、不同海深测量误差条件、观测平台和目标不同态势下定位算法的定位性能。结果表明,此方法可用于对水下静止信标的声学定位,且鲁棒性好。

关键词：定位结果大地坐标系量测误差声学定位后置处理方位角差水平方位角定位性能纯方位水下信标

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球体与介质相对运动产生的流噪声仿真研究

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水动力学研究与进展（A辑） 2021年第5期36卷 717-727页

作者：李松李学智陈广智张天宇哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学海洋信息获取与安全工信部重点实验室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

该文利用FLUENT软件分别对流动介质中静止球体的流噪声和静止介质中运动球体的流噪声进行了仿真分析,比较两者的区别。计算结果表明:前一种状态的流噪声具有低频噪声的特点,并且流噪声总声压级的指向性具有偶极子特征;后一种状态下的流... 详细信息

该文利用FLUENT软件分别对流动介质中静止球体的流噪声和静止介质中运动球体的流噪声进行了仿真分析,比较两者的区别。计算结果表明:前一种状态的流噪声具有低频噪声的特点,并且流噪声总声压级的指向性具有偶极子特征;后一种状态下的流噪声具有高频噪声的特点,流噪声总声压级的指向性具有单极子特征。此外,还比较了球体大小与运动速度对流噪声的影响,发现速度与球体直径的大小主要影响了流噪声总声压级的大小,对流噪声频谱结构的影响较小。

关键词：球体绕流流噪声单极子偶极子

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声学滑翔机技术现状及发展趋势

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数字海洋与水下攻防 2023年第2期6卷 133-144页

作者：孙大军吕云飞师俊杰梅继丹滕婷婷兰华林靳建嘉张洪彬哈尔滨工程大学水声技术重点实验室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工程大学水声工程学院

声学滑翔机是一类搭载声学观测设备的自主式无人水下航行器，是无人水声观测设备中的重要组成部分。声学滑翔机可以在复杂恶劣的海洋环境下对一定海域进行全方位、全天候、长时间的持续监测。首先对声学滑翔机的国内外技术现状及在海洋... 详细信息

声学滑翔机是一类搭载声学观测设备的自主式无人水下航行器，是无人水声观测设备中的重要组成部分。声学滑翔机可以在复杂恶劣的海洋环境下对一定海域进行全方位、全天候、长时间的持续监测。首先对声学滑翔机的国内外技术现状及在海洋中的应用进行总结，随后对声学滑翔机的关键技术进行了分析，重点论述了声学滑翔机声学设备搭载技术、减振降噪技术及小尺度阵信号处理技术，最后给出了声学滑翔机未来的发展趋势。

关键词：声学滑翔机噪声控制小尺度阵信号处理组网协同

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一种小尺寸惯性式矢量水听器的振速放大结构设计

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中国惯性技术学报 2021年第3期29卷 381-386页

作者：马鑫洪连进吴鸿博哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨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 沈阳辽海装备有限责任公司沈阳110000

矢量水听器是一种测量水下声场信息的传感器,工作在低频段的惯性式矢量水听器拾振敏感元件常采用检波器。针对目前由检波器制作的惯性式矢量水听器结构尺寸偏大、灵敏度较低且不便于工程应用的问题,提出一种双锥形声速喇叭的振速放大结... 详细信息

矢量水听器是一种测量水下声场信息的传感器,工作在低频段的惯性式矢量水听器拾振敏感元件常采用检波器。针对目前由检波器制作的惯性式矢量水听器结构尺寸偏大、灵敏度较低且不便于工程应用的问题,提出一种双锥形声速喇叭的振速放大结构,可提高灵敏度且降低整体尺寸。首先通过分析惯性式矢量水听器的工作原理,制作出一种直径为Ф56mm的小尺寸二维惯性式矢量水听器;然后,基于理论分析与有限元仿真,设计并制作出一个边长为20 cm的二维双锥形声速喇叭以验证喇叭对振速的放大作用。通过对比测试有无喇叭悬挂结构时的矢量水听器输出的灵敏度,得到有喇叭悬挂时可提升5 dB的灵敏度,验证其对振速的放大效果。测试结果表明设计指标与理论基本相符,适合搭载在平台用于水声低频探测和定位。

关键词：矢量水听器声速喇叭检波器灵敏度

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