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源贡献的时域分析方法

1引言对舰艇的水下噪声系统的分析通常采用频域上的多输入输出模型来估计各输入(源)对输出的贡献 ,一般认为输入各路信号相对输出的延迟对于所有频率是相同的 ,于是在输入各路信号相对输出的延迟经过补偿后 ,对补偿后的输入信号和输出信号作互谱测量经过适当的组合就可得到输入输出互谱矩阵 ,以后分析全部是从输入输出互谱矩阵出发的 ,这是在频域上的窄带处理 [1,2]。更一般的情况 ,如果输入各路信号相对输出的延迟对于所有频率不是相同的 ,上述做法产生的偏差一般会较大。对于实艇水下噪声系统 ,由于系统尺度大 ,噪声信号传递复杂 ,会存在频散现象 ,即不同频率的信号传递速度不同。所以处理时要考虑对不同频带信号的补偿是不同的 ,在这种情况下要采取新的处理 ,即对所有输入和输出信号先滤波 ,再作时延补偿 ,然后对补偿过的输入和输出信号作互相关 ,得到输入输出协方差矩阵 ,以后分析全部是从输入输出协方差矩阵出发的。相对上面的频域处理这种处理称为时域处...  (本文共7页) 阅读全文>>

《振动与冲击》2005年01期
振动与冲击

船舶水下结构噪声的研究概况与趋势

0 引  言 船舶水下辐射噪声影响了舰艇的隐蔽性,限制了 海军装备及民用水声设备的使用性能;其主要有三大 类:结构噪声、螺旋桨噪声和流噪声,其中结构噪声, 即船体结构振动向水下辐射的噪声是主要的噪声源 之一。振源振动通过结构的振动传递,最后引起声辐 射这一课题,最早是德国在1940年发展起来的,当时 应用在减少潜艇的辐射噪声和建筑声两个方面[1]。 目前,航行体的水下辐射噪声研究应该说比较成 熟了,对船舶这样大型复杂结构的振动和声学预报, 需要把结构振动、结构与流体介质的相互作用和声学 问题结合起来:结构受外载荷激励而振动,在流体介 质中辐射形成声场,声场反过来对结构施加反作用 力,从而形成一个声振耦合系统。在此需求解大矩阵 的结构振动和声场耦合动力方程,工作量相当大。 为了在设计阶段能够比较准确和方便的预报舰 船水下辐射噪声,提出有效的减振降噪措施并预报其 效果,目前研究工作主要集中在以下几方面:(1)计 算水下辐...  (本文共9页) 阅读全文>>

《船舶工程》2004年01期
船舶工程

船舶水下结构噪声数值计算方法研究概况

0 引 言  船舶水下辐射噪声影响舰艇的隐蔽性 ,限制了海军装备及民用水声设备的性能 ;其主要分为三大类 :结构噪声、螺旋桨噪声和流噪声 ,其中结构噪声 ,即船体结构振动向水下辐射的噪声是主要的噪声源之一。振源的振动通过结构的振动传递 ,最后引起声辐射这一课题 ,最早是德国在 1 940年发展起来的 ,当时应用在减少潜艇的辐射噪声和建筑声两个方面[1 ] 。计算水下辐射噪声的产生与传播方面 ,主要的研究模型归结于 :解析预报和数值预报[2 ] 。解析预报仅以简单规则的几何体为研究对象 ,大多数工程实际问题 ,结构振动引起的声辐射是无法用解析解的形式解决的。因而 ,利用各种数值方法求解结构振动声辐射就成为人们解决这类工程问题的主要方法。数值预报通过离散航行体或者舱段结构 ,并用边界元处理外声场 ,建立流固耦合方程 ,求解辐射声功率等声场特性参数。常用的数值方法有T 矩阵法、有限元法、有限元 +边界元法 (FEM/BEM)、有限元 ...  (本文共4页) 阅读全文>>

《船舶力学》2003年01期
船舶力学

水下噪声基阵测量系统对空间源的响应

1引言在水动力试验设备(如空泡水筒和拖曳水池)或海上实船作水下噪声测量中,原有的单水听器测量方法面临两个困难,一是要求测量信噪比高,但是在空泡水筒(和拖曳水池)中背景噪声高,在海上实艇测量中,潜艇辐射噪声低,用单水听器测量难以提取信号噪声;其次,它不能估计噪声源强度的空间分布。特别是在试验设备作模型的噪声源机理试验时,需要了解其噪声源强度的空间分布,凭单水听器测量是无能为力的。为克服原来广泛采用的单水听器测量方法的局限性,根据声纳多波束理论和光学聚焦理论[6],人们发展了水下噪声平面基阵测量系统。美国泰勒水池的LCC(大型空泡水筒)[1]和德国汉堡水池[2]为成功发展这一测量系统曾投入了大量经费和力量发展了水下噪声基阵测量系统。要设计出适合于我国现状的水下噪声基阵测量系统,需要研究它的原理,处理方法及其物理意义,它的指标,如系统分辨率,视野和景深,背景噪声的抑制能力或基阵增益等。由于水下噪声基阵测量系统是新发展的测量方法,它涉及...  (本文共8页) 阅读全文>>

《船舶力学》2001年01期
船舶力学

源识别方法在实艇水下噪声数据分析中的应用

1引言舰艇的水下噪声测量和分析的目的之一 ,是要得到舰艇的辐射噪声的量级和频谱特性以及舰艇声纳部位的噪声的量级和频谱特性(及噪声的空间相关特性) ;另一目的是为了降低这些噪声 ,估计舰艇各噪声源对这些噪声贡献的大小 ,以及噪声源的空间分布 ,然后针对贡献大的源采取降噪措施。舰艇的水下噪声测量通常是在测量对象的各部位布置测量传感器检测作为源或输入的信号 ,以及检测作为输出的辐射噪声点或声纳导流罩内的某点的信号 ,并认为输出的信号主要由这些源(或输入)向外传播或传递构成。国内传统的测量方法是对记录下的各测点的信号分别作自谱测量 ,如窄带测量 ,倍频程测量 ,细化测量 ,还可作时域的测量 ,如自相关函数 ,概率分布等等。这方法主要用于解决上述第一个目的 ,沿用至今 ,但是解决上述第二个目的是无能为力。传统的各测点信号的自谱对各点信号的记录没有特殊的同时性要求 ,也正因为对记录没有同时性要求 ,不能进一步再做能描述各点信号间关系的互谱测...  (本文共8页) 阅读全文>>

《船舶力学》2000年04期
船舶力学

自适应神经网络模糊技术的噪声抵消方法

1概述水声中弱信号的检测涉及舰艇的敌我谁先发现对方和先发制人的有关存亡的问题 ,这是与声纳的检测能力有关的。水声中弱信号的检测通常指的是对声纳接收的信号作判断 ,确定有无其他舰艇的存在。声纳接收的信号可以是自己主动声纳的回波 ,也可是他方舰艇的噪声信号。但是这些信号是淹没在背景噪声中 ,所以接收的信号是信号和背景噪声的叠加 ,当距离远时或信号小时 ,目标信号很小 ,在背景噪声中检测弱信号成为首要的问题。水声中弱信号的识别是进一步的问题 ,除了判别有无 ,还要估计信号的特征参数来判断对方舰艇的类型。水声中弱信号的提取是更高的问题 ,要从接收的信号中抑制或去掉背景噪声。这里的信号可以是有规信号 ,如主动声纳的发射信号 ,也可以是噪声信号 ,如被动声纳接收的对方舰艇目标噪声。问题概括为从信号和背景噪声的混合体中检测、识别和提取信号 ,关键是小信噪比问题。在水动力噪声试验设备(如空泡水筒和拖曳水池)中 ,同样存在弱信号的识别问题 ,甚至...  (本文共6页) 阅读全文>>