波达方向估计与结构声辐射表面贡献研究

发布时间：2023-04-22 09:14

　　识别结构对远场声辐射有贡献的区域,是近年来备受关注的课题。在已知结构对远场影响大的区域后,对这部分结构进行适当地控制可以有效减少所关注的远场声辐射,这不仅可以在生活上减少人们对噪声的困扰,还能从声隐身方面提高潜艇的生存能力。尤其对于水下潜艇,声波作为水下传播信息的唯一途径,声隐身技术对其生存能力尤为重要。对振动表面声辐射的研究,有许多应用。近年来,受到研究者特别关注的是声源定位。声波作为水下传播信息的媒体可以帮助我们对水下目标进行探测、定位、跟踪、识别等。将阵列信号处理引入水声领域代替传统的单传感器,可以极大地降低噪声对信号的干扰并能够对水下远场目标进行精确定位。本文研究有用声强法和非负声强法来识别结构对远场声辐射有贡献的区域,并提出改进算法;本文通过阵列信号处理相关算法实现对声源的定位,并进行相应的改进。本文完成的主要工作如下:(1)将对空气中电磁波定位的算法引入水下声源定位算法中,不计多普勒效应以及水下声道影响,分别推导了MUSIC算法、平滑算法、ESPRIT算法,并拓展到对二维相干信号的处理以及远场和近场信号并存的算法。提出对协方差矩阵进行降噪处理的方法,并采用数值仿真加以验证,...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究进展与研究现状
        1.2.1 阵列信号处理
        1.2.2 声辐射
        1.2.3 结构远场声辐射表面贡献
        1.2.4 有用声强
        1.2.5 非负声强
    1.3 本文主要研究内容
2 水声阵列定位技术
    2.1 引言
    2.2 阵列基础
    2.3 MUSIC算法
    2.4 空间平滑算法
    2.5 ESPRIT算法
    2.6 相干信号二维DOA估计
    2.7 混合场二维信号DOA估计
    2.8 降噪方法
    2.9 数值模拟
        2.9.1 算例一
        2.9.2 算例二
        2.9.3 算例三
        2.9.4 算例四
        2.9.5 算例五
        2.9.6 减噪处理ESPRIT算法
    2.10 本章小结
3 薄板振动模态分析
    3.1 引言
    3.2 弹性力学基本方程
    3.3 明德林板单元
        3.3.1 明德林板基本假设
        3.3.2 单元质量阵、刚度阵
    3.4 振动模态计算
    3.5 四边简支薄板固有频率计算
    3.6 数值计算
4 结构表面对远场声辐射贡献区域研究
    4.1 引言
    4.2 超声声强
        4.2.1 传播波与倏逝波
        4.2.2 基于角谱理论的超声声强
        4.2.3 超声声强的计算
    4.3 有用声强
        4.3.1 有用声强理论推导
        4.3.2 截断准则的研究
    4.4 非负声强
    4.5 改进的有用声强
    4.6 改进的非负声强
    4.7 数值仿真
        4.7.1 算例一
        4.7.2 算例二
        4.7.3 算例三
    4.8 对比分析
5 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
攻读硕士学位期间参与科研项目情况
致谢



本文编号：3797352