被动相位共轭法进行声聚焦的改进方法研究
发布时间：2021-04-20 06:48
舰艇的辐射噪声是威胁其自身安全和影响其作战能力的一个重要因素。降低舰艇辐射噪声需要先确定其噪声源的位置和辐射特性,从而有的放矢地对辐射噪声进行控制。通常情况下,复杂的海洋环境会对声源的定位、聚焦和成像造成影响,但是有研究表明,在某些情况下,复杂的海洋环境能够增强相位共轭法的聚焦效果。当基于相位共轭法进行声聚焦的过程是通过数值仿真实现时,此聚焦过程也称为基于被动相位共轭法进行的声聚焦,通常用于水下声源的定位和成像中。虽然相位共轭法能够实现声波的反向传播和自适应聚焦,但是其聚焦的焦点尺寸较大。在自由空间中,其焦点尺寸受半波长衍射极限的限制,并且随着测量距离的增大,焦点尺寸也增大。由于较大的焦点尺寸不利于对声源位置的精确判断,因此本论文针对相位共轭法的上述限制,对缩小焦点尺寸的问题展开了研究。论文中提出了被动相位共轭法的两种改进算法:人工迭代相位共轭法和分裂人工迭代相位共轭法,并证明了它们缩小焦点尺寸的能力。论文主要的研究内容如下:（1）介绍了相位共轭法的基本理论,梳理了相位共轭阵常用的三种收发形式之间的关系。在自由空间中,给出了均匀线列阵基于相位共轭法聚焦点声源的远场波束函数,指出改变线列...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
常见缩写符号表
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 声聚焦成像技术概述
1.2.1 波束形成技术简介
1.2.2 近场声全息技术简介
1.2.3 相位共轭法简介
1.3 基于相位共轭法进行声聚焦的研究进展
1.4 本文主要研究思路及内容安排
2 相位共轭法及相位共轭线列阵聚焦性能研究
2.1 引言
2.2 相位共轭法的基本理论
2.2.1 相位共轭阵列产生的声场
2.2.2 PC/P、PC/M和PC/D之间的关系
2.2.3 基于倏逝波和传播波分析
2.3 相位共轭线列阵聚焦特性的理论分析
2.4 相位共轭线列阵聚焦的仿真分析
2.4.1 阵列参数对聚焦的影响
2.4.2 阵列偏移对聚焦的影响
2.5 本章小结
3 人工迭代相位共轭法
3.1 引言
3.2 人工迭代相位共轭法的算法
3.3 人工迭代相位共轭线列阵聚焦特性分析
3.4 数值仿真分析
3.5 实验验证
3.6 本章小结
4 分裂相位共轭法和分裂人工迭代相位共轭法
4.1 引言
4.2 分裂相位共轭法
4.2.1 分裂相位共轭算法
4.2.2 分裂相位共轭线列阵聚焦特性的理论分析
4.3 分裂人工迭代相位共轭法
4.3.1 分裂人工迭代相位共轭算法
4.3.2 分裂人工迭代相位共轭线列阵聚焦特性分析
4.4 数值仿真分析
4.4.1 分裂相位共轭线列阵聚焦的仿真分析
4.4.2 分裂人工迭代相位共轭线列阵聚焦的仿真分析
4.5 实验验证
4.5.1 分裂相位共轭线列阵聚焦实验
4.5.2 分裂人工迭代相位共轭线列阵聚焦实验
4.6 本章小结
5 相位共轭平面阵聚焦特性研究
5.1 引言
5.2 相位共轭平面阵聚焦特性的理论分析
5.2.1 矩形阵聚焦特性分析
5.2.2 圆周阵聚焦特性分析
5.2.3 十字阵聚焦特性分析
5.3 人工迭代相位共轭平面阵聚焦特性的理论分析
5.3.1 矩形阵聚焦特性分析
5.3.2 圆周阵聚焦特性分析
5.3.3 十字阵聚焦特性分析
5.4 数值仿真分析
5.4.1 相位共轭平面阵聚焦的仿真分析
5.4.2 平面阵基于人工迭代相位共轭法聚焦的仿真分析
5.4.3 分裂相位共轭阵和分裂人工迭代相位共轭阵聚焦的仿真分析
5.5 实验验证
5.5.1 相位共轭平面阵聚焦特性的实验验证
5.5.2 人工迭代相位共轭平面阵聚焦特性的实验验证
5.5.3 分裂相位共轭和分裂人工迭代相位共轭阵聚焦的实验验证
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介
本文编号：3149191
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
常见缩写符号表
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 声聚焦成像技术概述
1.2.1 波束形成技术简介
1.2.2 近场声全息技术简介
1.2.3 相位共轭法简介
1.3 基于相位共轭法进行声聚焦的研究进展
1.4 本文主要研究思路及内容安排
2 相位共轭法及相位共轭线列阵聚焦性能研究
2.1 引言
2.2 相位共轭法的基本理论
2.2.1 相位共轭阵列产生的声场
2.2.2 PC/P、PC/M和PC/D之间的关系
2.2.3 基于倏逝波和传播波分析
2.3 相位共轭线列阵聚焦特性的理论分析
2.4 相位共轭线列阵聚焦的仿真分析
2.4.1 阵列参数对聚焦的影响
2.4.2 阵列偏移对聚焦的影响
2.5 本章小结
3 人工迭代相位共轭法
3.1 引言
3.2 人工迭代相位共轭法的算法
3.3 人工迭代相位共轭线列阵聚焦特性分析
3.4 数值仿真分析
3.5 实验验证
3.6 本章小结
4 分裂相位共轭法和分裂人工迭代相位共轭法
4.1 引言
4.2 分裂相位共轭法
4.2.1 分裂相位共轭算法
4.2.2 分裂相位共轭线列阵聚焦特性的理论分析
4.3 分裂人工迭代相位共轭法
4.3.1 分裂人工迭代相位共轭算法
4.3.2 分裂人工迭代相位共轭线列阵聚焦特性分析
4.4 数值仿真分析
4.4.1 分裂相位共轭线列阵聚焦的仿真分析
4.4.2 分裂人工迭代相位共轭线列阵聚焦的仿真分析
4.5 实验验证
4.5.1 分裂相位共轭线列阵聚焦实验
4.5.2 分裂人工迭代相位共轭线列阵聚焦实验
4.6 本章小结
5 相位共轭平面阵聚焦特性研究
5.1 引言
5.2 相位共轭平面阵聚焦特性的理论分析
5.2.1 矩形阵聚焦特性分析
5.2.2 圆周阵聚焦特性分析
5.2.3 十字阵聚焦特性分析
5.3 人工迭代相位共轭平面阵聚焦特性的理论分析
5.3.1 矩形阵聚焦特性分析
5.3.2 圆周阵聚焦特性分析
5.3.3 十字阵聚焦特性分析
5.4 数值仿真分析
5.4.1 相位共轭平面阵聚焦的仿真分析
5.4.2 平面阵基于人工迭代相位共轭法聚焦的仿真分析
5.4.3 分裂相位共轭阵和分裂人工迭代相位共轭阵聚焦的仿真分析
5.5 实验验证
5.5.1 相位共轭平面阵聚焦特性的实验验证
5.5.2 人工迭代相位共轭平面阵聚焦特性的实验验证
5.5.3 分裂相位共轭和分裂人工迭代相位共轭阵聚焦的实验验证
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介
本文编号：3149191
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3149191.html
