进行子阵加权波束形成的波达方向估计

针对水声信道的多径效应以及海底散射信号信噪比低导致方位估计性能较差的问题,提出了一种基于子阵加权波束形成的UESPRIT算法(Weighted Beamspace UESPRIT Based on Subarrays,BS-BUESPRIT)。首先利用密集波束域转换矩阵估计回波信号的方位谱,进而估计同一时刻到达阵列的回波数目;之后将均匀线阵分为多个尺寸相同、相互重叠的子阵,利用加权波束形成对各子阵接收信号做指定方向的空域滤波;最后基于各子阵波束形成后的输出结果,利用UESPRIT算法实现回波方向的估计。仿真和湖试、海试试验结果表明,与UESPRIT算法相比,BS-BUESPRIT算法提高了信号波达方向估计性能,在多径和较低信噪比条件下有着更高的估计精度,应用于高分辨率测深侧扫声呐时有效地提高了声呐的测深性能。      

压缩感知在宽带声学多普勒测速技术中的应用*

为降低宽带声学多普勒测速技术中宽带回波信号处理系统的采样和数据存储压力,研究了压缩感知的回波信号重构算法,并将其应用于宽带声学多普勒测速的回波信号分析中。在点回波模型下进行宽带回波信号的仿真实验,利用复协方差法计算频移。仿真实验结果表明,在无噪声的理想条件下,利用压缩感知理论处理宽带多普勒测速的回波信号,能够达到理想的测频效果;在相同的噪声条件下,应用压缩感知方法处理后的回波信号能够获得与带通采样方法相当的测频效果。     

压力波的安全标准

使用多种类型的兵器作压力波源,通过大量的动物试验及人和动物对压力波耐受力的对比,拟定了压力波对人体作用的安全标准,用关系式表达为p=177-61gTN。式中p为压力峰值的dB数,T为压力波脉冲宽度的毫秒数,N为一天内重复发射的发数。经千余人次的验证资料表明,这一安全标准能保护90％以上的暴露人员不受压力波的损伤。     

微地震监测技术研究进展——震源成像的相对定位法*

微地震监测技术是利用岩石破裂位置的时空分布对地下裂缝进行成像和分析,因此,震源定位是微地震资料处理中最基础和最重要的内容。该文首先介绍了微地震定位方法的研究现状,特别是近年来相对定位法在微地震定位应用中的研究进展。然后,详细阐述了两种波形叠加类相对定位方法的原理,并结合实际矿山微地震数据分析了两种方法的成像分辨率特征、计算效率和定位结果,验证了该文研究方法的可行性。最后,对波形叠加类定位方法及微地震监测技术的发展方向进行了讨论和展望。     

波束开角对多普勒测频结果的影响

具有不同波束开角的声学多普勒测速设备未标定的测速结果存在偏差。基于水底椭圆散射模型研究了波束开角对声学多普勒测速结果的影响,对提高声学测速性能具有实际意义。水底椭圆散射模型下,足印上不同方位传播损失和散射强度存在差异,导致频谱不对称,测频结果偏小。利用不对称系数量化频谱不对称程度,若波束开角增大,方位不对称系数随之增大,测频偏差增大,推导了波束开角导致的测频偏差解析式。分析仿真和外场试验数据测频结果可知,不同多普勒频移下测频偏差和理论计算值相符,不同波束开角下实际测频偏差与理论公式计算的测频偏差均随波束开角增大而增大。     

气相色谱-表面声波快速分析仪性能评价

本文评价了自行研制的气相色谱-表面声波(GC-SAW)联用快速分析仪的性能。实验结果表明:在6 s以内,GC-SAW快速分析仪能分离五种苯系物和C6~C14九种正构烷烃。该仪器对甲苯测定的相对标准偏差(RSD)为2.5%(n=6);最小检出浓度为2.05μg.L-3;线性范围为2.05~205μg.L-3;对标准样品连续6次分析,经双边t检验,分析结果均值与标样标准值无显著差异。     

多分量方位远探测声波测井的理论与应用

基于线性拟合的利用岩石动态模量预测静态模量方法存在经验性强且精度不准的问题,利用实验测量的岩石纵波速度、孔隙度和体密度作为输入参数,基于多基因遗传规划方法,不断进化模型得到静态模量关于三个参数的解析表达式,对储层砂岩的静态模量进行了预测。结果表明,多基因遗传规划方法得到的模量表达式更为精确,此外,由于多基因遗传规划方法中横波速度不必要作为计算过程中的输入参数,因此避免了横波速度测量不准确或缺失而带来的静态模量计算误差。     

同心圆环阵列模态波束形成器设计

针对贝塞尔函数零点造成的模态波束形成器性能损失的问题,提出了基于均匀同心圆环阵列的模态波束形成器设计方法。从阵元域出发,建立了阵元域和圆谐波域之间的转换关系,推导了圆谐波域阵列信号处理表达式,其中重点推导了延时求和、最小方差无失真响应和多约束波束形成器的设计方法。理论证明了在平面各向同性噪声场中的基于同心环阵的圆谐波域最小方差无失真响应波束形成器等价于相位模式波束形成器。在该结论的基础上,综合考虑相位模式波束形成器在一定频率范围内的稳健性和指向性,提出了一种同心圆环阵列的内环半径优化方法。使用16元双环阵列对本文提出的波束形成算法进行仿真和实验,结果表明:同心圆环阵列能够较好地解决贝塞尔函数零点问题;其中多约束波束形成器能够在多个关联的性能指标之间取得合理的折衷,实现优于相位模式和延时求和波束形成器的声源定位性能。对内环半径优化方法进行仿真和分析结果表明,该方法得到了相较于传统方法更优的阵列结构。      

钢琴由不同弹奏方法产生不同音色的声学研究

以两种差别明显的方法弹奏钢琴,产生音色对比强烈的两组单音.用频谱分析仪测量0—400ms区间的时间信号历程图和频谱,发现与音色柔和的音相比,音色尖锐的音。其声压特别是基波的声压随时间的衰减迅速,且频谱图中高频泛音峰较宽甚至出现几个峰连成高台阶的情况.证明钢琴音色的差异起因于振动下降情况和频谱的不同.     

应用ISO/DIS1999.2对我国噪声暴露人群听力损伤患病率的评价

应用ISO/DIS1999.2(1985)《声学——职业性噪声测定和噪声引起的听力损伤的评价》资料,结合我国对噪声暴露者听力的实测结果,采用ISO/DIS1999.2给出的听阈值计算公式(H’=H+N-HN/120)求得受噪声暴露影响者的听阈值(HTLAN)。按高斯分布法取得暴露声级L_(EX.8h)为85、90、95、100dB。听阈频率从0.5至6kHZ不同工龄噪声暴露者的听阈值(HTLAN)及职业性非噪声暴露人群的听阈值(HTLA)的关系值。研究结果证明ISO/DIS 1999.2适用于我国。