Simulation of acoustic echo from the-seasurface

本文基于波浪观测谱的反变换,即采用线性迭加(傅利叶重构)法     

基于亮点模型的典型水下目标回波信号仿真

本文对典型水下目标回波信号进行了仿真研究。此仿真基于声纳目标回波的亮点模型理论,通过成分及时序分析,针对具有球冠形头部和圆柱壳体的典型水下目标的结构特征,建立计算模型并仿真回波信号。仿真结果与湖海试实验结果的对比表明此仿真模型与实际情况基本一致,可以为声纳信号处理、目标识别等方面的研究提供支持。     

船舶辐射噪声信号仿真及评价

船舶辐射噪声信号仿真应尽可能多地仿真特定船舶辐射噪声的信号特征,达到具体应用对信号仿真度的要求。对船舶辐射噪声仿真信号进行评价,是调整仿真参数和判定仿真信号是否达到要求的必要步骤。该文给出了一套对实测船舶辐射噪声信号进行重构仿真及评价的方法,仿真过程考虑了信号的听觉、连续谱、调制谱和线谱特征,评价方法对各特征进行指标提取和量化,并通过实测与仿真信号之间的相似度计算评价仿真信号的仿真度。对实测船舶辐射噪声信号进行重构仿真的试验结果显示,仿真信号具有较高的特征仿真度,与计算的仿真度评价数值一致。     

声呐信号测向技术仿真研究及实现

方位估计是声呐信号处理中的一个核心问题，本文基于分裂波束原理，针对声呐系统中常用的单频ＣＷ信号和双曲调频ＨＦＭ信号，给出ＣＷ信号的互谱法法定向和ＨＦＭ信号的正交相关法定向的方法，计算机仿真实验分析了本文方法的精确性。     

激光制导信号告警的仿真

激光制导信号告警能对激光制导信号进行方位和波长等识别，然后引导被保护目标采取相应的对抗措施。通过建立激光制导信号、激光告警以及大气传输的数学模型，对激光制导信号告警进行计算机仿真，能够自动生成告警距离曲线和定向表等。仿真软件还能根据设定的场景进行动画演示。     

一种特殊的信号产生系统的设计实现

文章介绍用于声纳和水下寻的声系统试验测试的信号产生系统 ,系统通过计算机控制定量产生多种声系统工作所需的带有目标运动特征的多种信号 ,包括 :目标方位、距离、强度、速度、舷角等特征。经系统测试和实际应用证明 ,系统工作稳定可靠。该系统获国家科技进步三等奖。     

典型后门耦合目标回波信号特性分析

构建了典型后门耦合目标,从时域和频域两个维度对目标进行了回波特性仿真,发现目标的孔缝-腔体结构出现强耦合时回波频域波形可观察到幅度凹坑,且强耦合频率时的回波时域波形呈双峰状,与非强耦合回波存在明显差异。通过改变后门耦合目标尺寸和形态仿真验证了所发现的回波信号特征规律,利用发现的回波信号特征规律可从回波信号中提取出未知目标腔体后门强耦合微波参数。     

随机振动控制算法研究与仿真分析

随机振动试验是振动环境试验常用的一项重要试验方法。开展随机振动控制算法研究，将有助于提高随机振动试验技术水平。随机振动控制原理如图1所示，其系统的主要功能模块可分为：测量信号的自功率谱密度（PSD）计算；驱动信号的PSD更新；驱动信号相位随机化，转换成FFT谱；IFFT变换生成时域帧信号；时域帧信号搭接。     

海面波浪谱对深海低频环境噪声的影响

提出了一种适用于深海低频环境噪声的波浪谱,通过声压谱和波浪谱的理论关系,分析了深海低频噪声在百赫兹以下的谱特征,解释了不同频段噪声谱的主要产生机理。将深海传播条件下海面波浪谱与海面风速相结合,利用波浪发声理论得到一种低频海洋环境噪声理论表示方法。仿真结果表明,波浪谱决定着辐射噪声谱的强度和斜率,本模型得到的理论噪声谱可以对低频海洋环境噪声进行预报。2016年的深海实验观测数据分析显示,统计的环境噪声谱级在1 Hz至100 Hz频段范围内大于70 dB,并且噪声谱在低频段呈倒“N”型,在3⁴ Hz处为噪声谱的谷值,噪声级为70 dB,在50 Hz处为噪声谱的峰值,噪声级为92 dB,通过理论计算和实验对比,相关系数为0.95,理论结果和实验测量对比结果符合较好。     

水声无源材料回声降低测量时反聚焦方法

提出了利用时间反转(时反)聚焦技术的水声无源材料回声降低测量方法。首先实现有界水声环境下有、无试样接收信号的时反聚焦,然后利用聚焦信号测量试样反射系数,最后通过标准试样对反射系数进行修正,从而得到试样的回声降低测量值。在小型水池中进行了铝板试样和钢板试样回声降低的测量,铝板试样的尺寸为1.1m×1.0×0.005m,测量频率范围为3~20kHz,钢板试样尺寸与铝板试样相同,测量频率范围为0.5~20kHz,测量结果经修正后与平面波理论计算值基本一致,和理论计算值的相对误差小于10%,扩展不确定度小于1.5dB。本方法采用时反原理实现了接收信号的空时聚焦,提高了测量信混比,因此适用于非自由场环境下无源材料回声降低的测量试验,尤其适用于低频的回声降低测量。     

蛙人回波建模与实验研究

选用蛙人回波的简化模型,结合实验获得各主要因素对蛙人目标强度贡献的量值。分别选用简化的胸腔、躯干、大腿骨等人体器官和开式呼吸气泡群、干式潜水服、呼吸气瓶等的声散射模型。通过码头实验测量了蛙人的目标强度,频率为75kHz。在所有影响蛙人目标强度的因素中,开式呼吸气泡群对目标总强度贡献最大,其目标强度大于-16.9dB;其次是干式潜水服,约-17dB;再次是开式呼吸气瓶,约为-24dB;蛙人身体目标强度约-27.2dB;另外实验测量了肺部组织的目标强度,约-25.9dB,频率125kHz。理论模型和实验均表明,开式呼吸气泡群和潜水装备对蛙人回波的贡献远大于蛙人身体。     

热声发动机接入声学放大器的模拟研究

对带声学放大器的驻波型热声发动机进行了数值模拟。得出了系统频率、压比等参数随声学放大器尺寸的变化关系。     

双层加肋球壳回波现象分析

双层加肋壳体是水下目标的典型结构。实验观测到双层加肋球壳回波的频率-角度谱在角度域呈现强烈的周期性振荡,在2 kHz～10 kHz频率范围内,这种振荡从低频到高频越来越明显。为了解释所观测到的现象,利用修正的板块元算法(Modified PEM)计算了不同入射角、不同频率下双层加肋球壳的回波,并与实验结果进行了对比分析。结果表明,目标强度随入射角的周期性剧烈起伏主要是由壳间肋板声散射导致的。     

两阶段复数谱卷积循环网络立体声回声消除

提出了一种两阶段复数谱卷积循环网络(CRN)的立体声回声消除(SAEC)算法,该算法无需对立体声信号进行去相关,因而能够在保证立体声音质和空间感的同时,解决自适应滤波SAEC算法非唯一解问题。所提算法采用两个阶段进行回声消除,第一阶段根据传声器接收信号和参考信号估计回声信号,第二阶段将估计回声信号作为先验信息,联合传声器接收信号作为输入特征,估计近端语音。相对于单阶段CRN算法,该方法能够提高网络对回声和近端语音的区分度,有助于近端语音的提取。另外,网络的输入特征和训练目标均采用复数谱,降低了近端语音的相位估计误差,因而可以进一步提升算法性能。实验表明,基于两阶段复数谱CRN的SAEC算法在单端讲话时的回声抑制量和双端讲话时的语音质量都明显优于传统算法以及单阶段CRN算法。     

Calculation of acoustic scattering of a nonrigid surface using physical acoustic method

In this paper the physical acoustic method or the Kirchhoff approxima-tion is extended to treat the scattering of a nonrigid surface in order to estimatethe target strength of targets with absorbing coatings.By using the locally planewave approximation,the relationship between the sound pressure and its normalderivative on the surface can be represented by the plane wave reflectioncoefficient and the acoustic impedance of the surface.The resulting modifiedKirchhoff approximation involves the plane wave reflection coefficient.For aimpedance sphere,a comparison between the physical acoustic method and theexact solution shows that the physical acoustic method still is a good approxima-tion at higher κα values.     

三次谐波超声脉冲回波法对厚板的无损检测

在同一厚板表面的两个不同位置处分别进行超声回波脉冲测量，一处有细微裂纹而另一处无细微裂纹。实验结果表明，即使两个位置回波的基波频谱非常接近，但相应的三次谐波回波频谱仍存在较显著的区别，这一结果可望用于厚板具有微缺陷时的超声无损检测。     

Wavefield-extrapolation imaging for echo data of sea-bed sediment layers

I.IntroductionImagingechodataofseabedsedimentlayersisoneofimportantpartsingeoacousticalstudies.Theechodatareflectedfromtheillterfacesofsea-bedlayersarereceivedatseasurfacebyahydrophonestreamerwithaseismicprofiler.Throughimageprocessing,theacctiratestructureofseabedsedimentlayerscanbereconstructedeffectively['l'].Thusthismethodisoftenregardedasatoolfortargetdetection.Anexampleofcommon-shot-pointrecordstoexplainthesignificanceofthemethodisshownasfollows:InFig.1(a),Risalayerbetweentwohomogeneou…