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多普勒海流计测速精度的校准方法
1
作者 刘永伟 高维营 +2 位作者 刘子琦 李肆武 商德江 《应用声学》 北大核心 2026年第1期169-177,共9页
多普勒海流计在海洋调查与勘探、船舶航速测量等方面得到广泛应用,标定其测速的精度是有重要意义的。针对拖曳水槽标定存在的误差膨胀以及粒子图像测速仪测速精度有限的问题,研制了流速连续可调的立式循环水槽,并采取了避免声学共振的措... 多普勒海流计在海洋调查与勘探、船舶航速测量等方面得到广泛应用,标定其测速的精度是有重要意义的。针对拖曳水槽标定存在的误差膨胀以及粒子图像测速仪测速精度有限的问题,研制了流速连续可调的立式循环水槽,并采取了避免声学共振的措施,采用超级多普勒激光测速仪标定工作段的流速,以此流速作为基准值完成对多普勒海流计测速精度的计量校准。在流速范围为0.01~3 m/s内,采用超级激光多普勒测速仪标定的工作段流速的合成测量不确定度不大于4.4 mm/s。通过对一多普勒海流计进行试验测试,发现电缆的卡门涡街效应引起的振动会造成一定的测速偏差,采用螺旋线技术能够减少该偏差,并计算了所标定的多普勒海流计测速精度的测量不确定度。研究结果为多普勒海流计测速精度的准确计量奠定了基础。 展开更多
关键词 多普勒海流计 立式循环水槽 超级激光多普勒测速仪 计量校准 测量不确定度
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混响时间实验中的干扰抑制及测量方法
2
作者 刘永伟 商德江 《声学技术》 北大核心 2026年第1期179-185,共7页
针对“声学工程与应用实验”课程中测量混响时间标准差较大的问题,对该混响时间测量实验进行了探索研究。首先,将扬声器由放置在混响箱角落变为采用弹性支撑的方式;其次,对麦克风及前置放大器采用弹性悬挂的方式进行减振,由此利用弹性... 针对“声学工程与应用实验”课程中测量混响时间标准差较大的问题,对该混响时间测量实验进行了探索研究。首先,将扬声器由放置在混响箱角落变为采用弹性支撑的方式;其次,对麦克风及前置放大器采用弹性悬挂的方式进行减振,由此利用弹性支撑与弹性悬挂的弹簧消除发射系统与接收系统存在的工频干扰;再次,在混响箱的一个侧壁面安装半球散射体,以提高混响箱内声场的均匀性;最后,采用信号源发射单频的连续波(continue wave,CW)脉冲对混响箱进行激励,利用反向积分法计算混响时间,不再采用切断单频正弦信号的混响时间测量方法。通过对同一混响箱的测量数据进行误差分析,发现不同频率下混响时间标准差由最大的129 ms减小到不超过31 ms。研究结果表明:上述措施达到了抑制实验过程的干扰和提高混响时间测量精度的目的。 展开更多
关键词 混响时间 测量实验 反向积分法 测量误差 干扰抑制
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近场三维CZT波束形成算法的GPU实现及性能优化
3
作者 徐浚洋 刘祖延 +2 位作者 于晓阳 周天 陈宝伟 《应用声学》 北大核心 2026年第2期434-443,共10页
针对在面阵波束形成过程中运算量大、难以做到实时成像的问题,文章使用图形处理器(GPU)在Visual Studio2019平台上对三维线性调频Z变换(CZT)波束形成算法进行加速,实现了三维CZT波束形成算法的并行化,从存储结构和对数据的访存等方面进... 针对在面阵波束形成过程中运算量大、难以做到实时成像的问题,文章使用图形处理器(GPU)在Visual Studio2019平台上对三维线性调频Z变换(CZT)波束形成算法进行加速,实现了三维CZT波束形成算法的并行化,从存储结构和对数据的访存等方面进行了针对性的设计,有效地利用了GPU的单指令多线程的特性,这些改进提升了算法的运行效率。通过实测数据显示,对于相同的声呐数据,GPU并行处理的计算效率高于CPU串行处理38倍以上,在采样点数量较少的情况下,三维CZT波束形成算法的计算效率明显优于传统的相移波束形成算法。这些发现证实了该方法在小型声呐设备中的应用前景广阔,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 CZT波束形成 图形处理器 平面阵列 并行计算 算法优化
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鲁棒拖船噪声干扰抑制加权方法
4
作者 张龙恩 陈新华 +2 位作者 郑恩明 宋春楠 韩莹 《兵工学报》 北大核心 2026年第2期320-329,共10页
拖线阵声纳在探测远程弱目标时会受到拖船噪声的严重干扰,导致该目标信号被淹没于拖船噪声中,无法对其实现有效探测。针对拖船噪声干扰弱目标检测问题,将拖船噪声建模为近场强干扰,构建近场干扰加权矩阵,并在波束形成前对其进行抑制。... 拖线阵声纳在探测远程弱目标时会受到拖船噪声的严重干扰,导致该目标信号被淹没于拖船噪声中,无法对其实现有效探测。针对拖船噪声干扰弱目标检测问题,将拖船噪声建模为近场强干扰,构建近场干扰加权矩阵,并在波束形成前对其进行抑制。针对拖船距离和方位信息获取不精确问题,进一步设计鲁棒近场干扰抑制加权矩阵,在参数失配下仍能对拖船噪声抑制和淹没目标检测,提升对参数范围宽容性。数值仿真和海试数据处理结果均表明,与零点约束及干扰阻塞算法等方法相比,在参数失配情况下,新方法还可使拖船噪声产生的背景级相比抑制前降低80 dB以上,保证了拖船噪声干扰抑制纯净度,实现了淹没于拖船噪声中的弱目标检测,提升了拖线阵声纳弱目标检测能力。 展开更多
关键词 干扰抑制 拖船干扰 拖线阵声纳 弱目标检测
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针对微多普勒信号的正弦调频模态分解算法
5
作者 陈旭晖 吴永清 +1 位作者 吴敏 郝程鹏 《声学技术》 北大核心 2026年第1期17-27,共11页
在处理微动运动频率相对较高的微多普勒信号时,现有的模态分解算法存在因交错信号性质和算法依赖经验参数的限制而性能骤减的问题。文章利用微多普勒信号可以表示为多个正弦调频模态的物理性质,结合非线性调频分解算法和高精度时频谱技... 在处理微动运动频率相对较高的微多普勒信号时,现有的模态分解算法存在因交错信号性质和算法依赖经验参数的限制而性能骤减的问题。文章利用微多普勒信号可以表示为多个正弦调频模态的物理性质,结合非线性调频分解算法和高精度时频谱技术,提出了针对此类信号的正弦调频模态分解算法。基于微多普勒信号微动频率稀疏性,所提算法构建了包含微动频率估计的分数阶三角函数基,从而提高了多分量微多普勒信号瞬时频率特征估计精度。仿真实验的结果表明,所提正弦调频模态分解算法较传统本征模态分解算法,在输出信噪比上提高了3 dB,同时针对不同微动频率的目标具有更强的适用性。 展开更多
关键词 微多普勒 正弦调频 模态分解 高精度时频谱 Pisarenko谐波估计
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基于物理信息神经网络的水下宽带声源匹配场被动测距
6
作者 苗洪波 张宇翔 +3 位作者 李理 曹然 刘曼馨 张博维 《声学学报》 北大核心 2026年第1期77-91,共15页
宽带匹配场通过融合宽带信号多频点信息,提升了窄带匹配场有限的分辨率,但其有效性仍受环境失配影响。针对这一问题,本文提出一种基于物理信息神经网络的水下宽带声源匹配场被动测距方法。该方法将亥姆霍兹方程和压力释放表面边界条件... 宽带匹配场通过融合宽带信号多频点信息,提升了窄带匹配场有限的分辨率,但其有效性仍受环境失配影响。针对这一问题,本文提出一种基于物理信息神经网络的水下宽带声源匹配场被动测距方法。该方法将亥姆霍兹方程和压力释放表面边界条件作为物理约束嵌入损失函数构建物理信息神经网络,并引入归一化修正损失项。通过稀疏空间坐标和频率输入,结合少量实测数据修正已知点声压幅值并内插未知区域,生成与测量场幅值差异减小的宽带全场修正拷贝场,从而缓解环境失配,提高测距精度。基于SWellEx-96实验数据验证,在训练样本稀少、未训练环境及阵元数/孔径缩减的场景下,所提算法优于窄带/宽带匹配场、结合实测数据的卷积神经网络和基于模型的多任务学习测距方法。 展开更多
关键词 匹配场处理 宽带声源 被动测距 物理信息神经网络 环境失配
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稀疏重构远近场混合源定位改进算法
7
作者 傅世健 邱龙皓 梁国龙 《电子与信息学报》 北大核心 2026年第1期191-201,共11页
协方差向量具有比原始阵列输出更高的信噪比增益,该文将远近场混合源模型扩展到协方差域,并针对稀疏重构远近场混合源定位算法时间复杂度高的问题,提出了一种基于协方差域阵列信号模型和广义近似消息传递(GAMP)-变分贝叶斯推断(VBI)的... 协方差向量具有比原始阵列输出更高的信噪比增益,该文将远近场混合源模型扩展到协方差域,并针对稀疏重构远近场混合源定位算法时间复杂度高的问题,提出了一种基于协方差域阵列信号模型和广义近似消息传递(GAMP)-变分贝叶斯推断(VBI)的远近场混合源定位改进算法(FN-GAMP-CVBI),实现了计算效率与定位精度的有效平衡。数值仿真表明,与现有的远近场混合源定位算法相比,该文所提算法具有更高的远近场源定位精度和较低的计算时间。湖试数据结果进一步验证了该文所提算法的高效性和有效性。 展开更多
关键词 阵列信号处理 信源定位 远近场混合源 稀疏贝叶斯学习 广义近似消息传递
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基于时频特征解耦的水声目标被动识别
8
作者 潘光麟 任佳威 +1 位作者 王文超 赵庆卫 《声学学报》 北大核心 2026年第1期132-144,共13页
为充分挖掘舰船辐射噪声中的判别性信息,提升水声目标被动识别的鲁棒性,提出了一种基于时频特征解耦的水声目标识别方法。首先使用基于多尺度策略的两阶段线谱调制分解算法,在时频域实现接收信号中线谱与调制信息的高效分离;然后利用基... 为充分挖掘舰船辐射噪声中的判别性信息,提升水声目标被动识别的鲁棒性,提出了一种基于时频特征解耦的水声目标识别方法。首先使用基于多尺度策略的两阶段线谱调制分解算法,在时频域实现接收信号中线谱与调制信息的高效分离;然后利用基于双分支网络结构的时频解耦融合模块对分离信号的时频特征进行自适应融合,以增强时频特征的判别性。所提方法在信号预处理与神经网络设计过程中对舰船辐射噪声的时频特征分布特性进行建模,降低了复杂海洋环境干扰对识别模型的影响。在公开数据集DeepShip和黄海海域实测数据上采用多种时频特征提取方式进行了系统性实验验证。实验结果表明,所提方法在两个数据集上分别取得了80.02%和97.81%的高识别准确率,较现有方法有显著提升,验证了所提方法在实际应用场景中的有效性。 展开更多
关键词 水声目标识别 舰船辐射噪声 自适应特征融合 时频特征解耦
原文传递
基于噪声垂直指向性的海底模型判定方法
9
作者 王世卓 陈伟 王好忠 《舰船电子工程》 2026年第1期168-173,共6页
海底声学模型及其声学特性对浅海环境中的声传播特性及声纳探测影响较大,大范围的海底模型及其声学参数往往通过声学反演来获取。论文提出一种利用海洋环境噪声垂直指向性特征分步实现海底声学模型和参数反演的策略,基于海洋环境噪声垂... 海底声学模型及其声学特性对浅海环境中的声传播特性及声纳探测影响较大,大范围的海底模型及其声学参数往往通过声学反演来获取。论文提出一种利用海洋环境噪声垂直指向性特征分步实现海底声学模型和参数反演的策略,基于海洋环境噪声垂直指向性提取海底全反射临界角信息,通过该临界角的个数判断是否存在沉积层,从而合理选取海底声学模型,为简化海底声学参数反演方法的复杂度提供理论依据。通过数值仿真分析了该方法在判别软沉积层分层海底模型和半无限海底模型的可行性,并利用海试数据验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 海洋环境噪声 垂直指向性 海底声学模型
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浅海掩埋式光纤水听器阵列位置有源校准方法
10
作者 马嘉君 侯朋 +2 位作者 王文冠 李光远 杨松 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第1期141-146,共6页
针对浅海掩埋式光纤水听器阵列位置校准的工程需求实际,提出一种融合时延估计和遗传优化算法的三辅助源阵列位置有源校准方法。首先,利用位于阵列近场位置已知、分时工作的双辅助声源发射宽频带信号,借助经典时延估计获取阵列位置初始值... 针对浅海掩埋式光纤水听器阵列位置校准的工程需求实际,提出一种融合时延估计和遗传优化算法的三辅助源阵列位置有源校准方法。首先,利用位于阵列近场位置已知、分时工作的双辅助声源发射宽频带信号,借助经典时延估计获取阵列位置初始值;其次,利用位于阵列远场位置已知的单一辅助声源发射单频窄带信号,借助基于遗传算法和MUSIC算法的阵列位置寻优方法,通过全局最小化适应度函数迭代寻优,得到更为准确的阵列位置。仿真和海试结果表明,本文提出的方法较好克服了浅海环境单一阵列远场校准面临的水声信道强多途干扰及远距离声传播衰减导致的接收信噪比不足等问题,具有良好的校准精度、环境适应性和广阔的应用前景。 展开更多
关键词 阵列位置校准 光纤水听器 辅助源 遗传算法 MUSIC算法
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VMD-小波去噪与双线性ResNet结合坐标注意力机制的水声信号调制识别方法 被引量：2
11
作者 周锋 韦少帅 乔钢 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1357-1366,共10页
针对复杂的水声环境噪声干扰导致提取信号特征不明显、水声通信调制信号类内差异大、类间相似导致调制识别准确率低的问题,本文提出一种基于去噪与改进的ResNet网络调制识别方法。运用变分模态分解与小波相结合的去噪方法,保留了低相关... 针对复杂的水声环境噪声干扰导致提取信号特征不明显、水声通信调制信号类内差异大、类间相似导致调制识别准确率低的问题,本文提出一种基于去噪与改进的ResNet网络调制识别方法。运用变分模态分解与小波相结合的去噪方法,保留了低相关性模态分量含有的有效信息;运用双线性ResNet18使网络具备捕获区分性强的局部信息;引入坐标注意力机制,使网络不仅能关注通道信息也能关注图像的空间信息。仿真结果表明:本文降噪方法相关系数更高、均方根误差均降低了20%;以0 dB条件为例,本文改进网络准确率相比于ResNet提升了8%,7种调制信号都达到了95%以上,调相调制准确率也达到了90%。 展开更多
关键词 水声通信 调制识别 残差网络 去噪 双线性模型 注意力机制 神经网络 变分模态
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基于多频共稀疏建模的浅海模态分离方法
12
作者 尹家瑞 曹然 +2 位作者 李理 李德文 殷敬伟 《物理学报》 北大核心 2026年第6期464-479,共16页
浅海波导中利用水平线列阵对被动目标辐射信号(如舰船辐射噪声、机会声源信号等)进行准确模态分离是浅海被动探测的一大难题,现有方法通常在各频点上相互独立地进行处理,未能充分利用模态在不同频率上的相关性,在模态分离时对阵列孔径... 浅海波导中利用水平线列阵对被动目标辐射信号(如舰船辐射噪声、机会声源信号等)进行准确模态分离是浅海被动探测的一大难题,现有方法通常在各频点上相互独立地进行处理,未能充分利用模态在不同频率上的相关性,在模态分离时对阵列孔径和信噪比提出了较高要求.针对这一问题,本文将波导不变量作为物理先验,在浅海模态色散关系约束下构建跨频一致的模态水平波数字典,并在稀疏贝叶斯学习框架下实现多频共稀疏的模态分离.数值仿真结果表明:在设定波导环境下,与现有代表性方法相比,所提方法在分离全部模态时所需阵列孔径可降低20%以上,在低信噪比条件下仍保持较高的分离准确性和稳健性,且性能随频点间隔的减小而进一步提升;即使在波导不变量存在较大失配的情况下,低阶模态仍能较为准确地分离.最后,基于2021年南海某浅海区域水平线列阵被动探测试验数据对该方法进行验证,海试结果进一步证明了所提方法在实际海洋环境中的可行性. 展开更多
关键词 浅海 水平线列阵 色散关系 模态分离
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基于简正波强度匹配的浅海水平阵目标深度估计方法 被引量：1
13
作者 殷敬伟 尹家瑞 +2 位作者 曹然 黄春龙 李理 《物理学报》 北大核心 2025年第14期190-204,共15页
针对浅海波导中存在的底质参数失配造成水平阵难以正确获取目标深度的问题,在未知底质参数条件下,提出了一种基于简正波强度匹配的目标深度估计方法.通过波数域波束形成技术估计波导中各阶简正波的水平波数和强度,在简正波模态函数特征... 针对浅海波导中存在的底质参数失配造成水平阵难以正确获取目标深度的问题,在未知底质参数条件下,提出了一种基于简正波强度匹配的目标深度估计方法.通过波数域波束形成技术估计波导中各阶简正波的水平波数和强度,在简正波模态函数特征方程的基础上利用有限差分法对简正波模态函数进行反演,计算估计和反演简正波强度之间的匹配度,最终实现目标深度估计.基于水平均匀线列阵的仿真结果表明,所提的算法无需底质参数即可实现对浅海目标深度较为准确的估计.同时分析了算法在不同的底质参数、阵列孔径、声源频率、信噪比和声速失配条件下的深度估计性能.结果表明,所提方法不受底质参数失配的影响,同时对声速失配较为稳健,在阵元数不少于128,频带范围为50—150 Hz,阵元信噪比大于-10 dB的条件下可对全海深目标深度进行有效估计.最终利用南海浅海的海试数据对所提方法的可行性进行了验证. 展开更多
关键词 底质参数 浅海 水平阵 深度估计
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被动宽带声接触航迹起始方法研究 被引量：1
14
作者 姚直象 柳嵩 林啸 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第3期63-68,共6页
针对背景干扰易造成被动声系统产生虚假航迹的问题,设计了一种基于逻辑法的被动宽带声接触航迹起始算法。首先,在被动宽带声接触检测和角度估计基础上,引入接触强度信息,构建角度-强度二维跟踪门;然后,基于二维跟踪门对多帧检测点进行... 针对背景干扰易造成被动声系统产生虚假航迹的问题,设计了一种基于逻辑法的被动宽带声接触航迹起始算法。首先,在被动宽带声接触检测和角度估计基础上,引入接触强度信息,构建角度-强度二维跟踪门;然后,基于二维跟踪门对多帧检测点进行关联确定航迹头、生成暂态航迹;最后,利用m/n准则将符合条件的暂态航迹升级为稳态航迹。理论分析、仿真和外场数据验证表明:所设计的被动宽带声接触航迹起始算法能够成功实现多接触航迹自动起始,降低虚假航迹的产生。 展开更多
关键词 被动声系统 宽带声接触 航迹起始 逻辑法
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基于浅海信道匹配建模与多径解耦的目标低频线谱强度特征测试方法研究
15
作者 汪远哲 葛辉良 《声学与电子工程》 2026年第1期1-8,共8页
针对浅海过顶场景下多途效应导致水下目标辐射噪声线谱畸变、测量精度不足的问题,本文提出一种“信道匹配建模-反卷积解耦”的一体化技术方案。首先构建含直达、海面反射、海底反射三路径的多途信号模型,量化多途干涉对线谱强度测量的影... 针对浅海过顶场景下多途效应导致水下目标辐射噪声线谱畸变、测量精度不足的问题,本文提出一种“信道匹配建模-反卷积解耦”的一体化技术方案。首先构建含直达、海面反射、海底反射三路径的多途信号模型,量化多途干涉对线谱强度测量的影响;接着基于线谱空时分布相似度构建代价函数,通过“网格粗寻优+梯度下降精细寻优”优化模型参数,实现浅海下多途信道精准建模;然后对比分析常规逆滤波、正则化逆滤波与MUSIC噪声子空间分类反卷积算法,筛选出兼顾解耦精度与抗噪声能力的最优方案。最后进行仿真和实验验证。实验结果说明,本文技术可将低频线谱源级测量误差控制在较低范围以内,优于传统的传播损失补偿测试方法,可为水下目标辐射噪声低频线谱特征的测试提供技术支撑。 展开更多
关键词 浅海多途信道 过顶目标 低频线谱特征 信道建模 反卷积解耦
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利用水平精度因子的长基线水声定位选元方法
16
作者 王燕 李东育 +3 位作者 郝宇 李想 李娜 梁国龙 《声学学报》 北大核心 2025年第4期973-983,共11页
针对长基线水声定位场景,提出了一种基于水平精度因子的选元方法。该方法可避免时延估计误差较大的阵元参与定位解算,且可根据目标定位结果及时调整选元策略。首先选择水平精度因子最小的阵元组合对目标位置进行解算,然后利用卡尔曼滤... 针对长基线水声定位场景,提出了一种基于水平精度因子的选元方法。该方法可避免时延估计误差较大的阵元参与定位解算,且可根据目标定位结果及时调整选元策略。首先选择水平精度因子最小的阵元组合对目标位置进行解算,然后利用卡尔曼滤波器预测目标位置,当卡尔曼滤波器的预测值与解算值相差较大时,选择水平精度因子次小的阵元组合重新解算,重复此过程直至解算值与预测值的差小于一定范围时,得到最优的阵元组合和目标定位结果。湖上实测数据处理结果表明,分别采用交汇解算和高斯迭代解算方法,所提选元方法的定位误差相比于固定选元方法分别减小了51.0%和22.2%,有效提升了长基线水声定位精度。 展开更多
关键词 水声定位 长基线 水平精度因子 卡尔曼滤波器 到达时延
原文传递
浅海指向性声源低频标量矢量声场互易性研究
17
作者 张亮 张海刚 孟春霞 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1516-1521,共6页
为快速评估船舶水下辐射噪声的标量矢量声场,针对浅海低频指向性声源,本文研究其标量场与矢量场的互易性。通过仿真分析了浅海不同类型声源的低频标量矢量声场沿着垂直方向的分布,建立了指向性声源的标量声场和矢量声场的数学模型,给出... 为快速评估船舶水下辐射噪声的标量矢量声场,针对浅海低频指向性声源,本文研究其标量场与矢量场的互易性。通过仿真分析了浅海不同类型声源的低频标量矢量声场沿着垂直方向的分布,建立了指向性声源的标量声场和矢量声场的数学模型,给出了单极子、偶极子等不同类型声源的标量声压场、水平振速声场和垂直振速声场的数学表达式。结果表明:单极子声源和水平偶极子声源的声压场及水平振速声场满足互易原理,但其垂直振速声场不满足互易原理;垂直偶极子声源的垂直振速声场满足互易原理,但其声压场及水平振速声场不满足互易原理。研究结论为水下声源标矢量声场特性的快速评估提供了理论依据,并为利用多种声场信息进行水下实际声源信息挖掘提供了技术支持,具有重要的实用价值。 展开更多
关键词 浅海 低频 单极子 水平偶极子 垂直偶极子 辐射噪声 标量-矢量声场 声场互易性
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基于L_(p)范数约束的水下高精度定位方法
18
作者 王奇 王英民 诸国磊 《兵工学报》 北大核心 2025年第9期358-368,共11页
针对水下到达时间定位技术定位易于受到测距误差影响的问题,提出一种基于L_(p)范数的相似度匹配定位算法。该算法首先建立了包含环境参数的距离矢量模型,构造了相似度匹配定位算法,通过求取距离矢量与拷贝矢量的L_(p)范数,完成相似度的... 针对水下到达时间定位技术定位易于受到测距误差影响的问题,提出一种基于L_(p)范数的相似度匹配定位算法。该算法首先建立了包含环境参数的距离矢量模型,构造了相似度匹配定位算法,通过求取距离矢量与拷贝矢量的L_(p)范数,完成相似度的分析,实现目标在观测区域的三维定位。为验证算法的性能,将该算法与最小二乘定位算法相比,使用蒙特卡洛仿真分析了水平面的定位误差以及三维空间的定位误差分布规律;最后使用水池试验对算法进行验证,定位误差的均值由0.0555 m降低到0.0256 m,误差标准差由0.0345 m降低到0.0072 m。仿真和实验结果表明,该算法具有与常规定位技术相似的误差分布规律,由于直接对距离矢量进行匹配,定位精度同样受到测距精度的影响,但测距误差间无耦合传递现象,可提高定位精度,且结果更稳健。此外,该算法考虑了环境参数对测距的影响,具有应对声速梯度随空间变化的能力。 展开更多
关键词 到达时间定位 L_(p)范数 相似度匹配 误差传递 最小二乘算法
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基于干涉条纹的目标方位估计校正方法
19
作者 陈新华 张龙恩 +2 位作者 郑恩明 申昇 韩莹 《应用声学》 北大核心 2025年第5期1342-1355,共14页
针对深海海底反射工作方式下,目标方位估计出现的估计偏差和方位分裂现象,该文提出了一种基于干涉条纹的目标方位估计校正方法。该方法首先通过海底反射声线与海底-海面反射声线时延差在波束域信号干涉条纹的映射,建立了干涉条纹间隔与... 针对深海海底反射工作方式下,目标方位估计出现的估计偏差和方位分裂现象,该文提出了一种基于干涉条纹的目标方位估计校正方法。该方法首先通过海底反射声线与海底-海面反射声线时延差在波束域信号干涉条纹的映射,建立了干涉条纹间隔与到达俯仰角关系;然后依据俯仰角估计结果和水平线阵测量结果,对近水面目标方位角估计结果实现了校正;最后采用数值仿真对不同情况下的目标方位校正情况进行了验证分析。数值仿真结果表明:在仿真条件下,目标位水平线阵20 km、0°~15°时,方位角估计误差由19.62°减小为2.59°,目标位水平线阵15°~90°时,方位角估计误差由6.14°减小为0.42°。该方法有效提升了水平线阵在不同探测模式下目标方位角估计结果的准确性。 展开更多
关键词 目标方位估计 深海 海底反射 干涉条纹
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基于FrFT改进迭代自适应法的DOA估计多波束声呐成像方法
20
作者 蒋留兵 杨海鑫 +1 位作者 车俐 黄乾超 《电讯技术》 北大核心 2025年第11期1921-1928,共8页
针对主动声呐在水下环境对目标方位估计受低信噪比影响的问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FrFT)改进迭代自适应法的波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计多波束声呐成像方法。首先对水听器收到的... 针对主动声呐在水下环境对目标方位估计受低信噪比影响的问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FrFT)改进迭代自适应法的波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计多波束声呐成像方法。首先对水听器收到的回波信号进行FrFT,通过FrFT预处理将宽带线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号变换为分数域的窄带信号,避免了交叉干扰项的影响;然后在FrFT域对LFM信号进行聚焦并对噪声进行抑制;最后在FrFT域内实现迭代自适应法,同时优化了功率谱估计方法以精确进行DOA估计。所提方法在低信噪比且不增加传感器阵元的情况下,相较于传统的DOA估计方法具有更好的估计精度与更小的均方根误差,可以显著提高成像效果。仿真结果表明,距离向的峰值旁瓣比可达到-13.364 dB,积分旁瓣比可达到-9.723 dB,方位向的峰值旁瓣比可达到-13.874 dB,积分旁瓣比可达到-10.034 dB。 展开更多
关键词 主动声呐成像 水下波达方向估计 分数阶傅里叶变换 迭代自适应法
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