水下航行器輻射噪聲線譜的多普勒分析

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.2 水下航行器輻射噪聲及海洋環(huán)境噪聲特性分析 2
1.2.1 水下航行器輻射噪聲特性及模型 2
1.2.2 海洋環(huán)境噪聲 7
1.2.3 測量系統(tǒng)自噪聲 8
1.3 噪聲源測量方法概述 8
1.3.1 通過特性方法 9
1.3.2 多普勒時頻特征分析方法 10
1.3.3 陣列噪聲源定位方法 12
1.3.4 模基處理噪聲源定位方法 12
1.4 全書內(nèi)容安排 14
參考文獻(xiàn) 16
第2章 單水聽器噪聲源定位識別方法 21
2.1 時頻分析理論 21
2.1.1 線性時頻分析方法 22
2.1.2 Cohen類雙線性時頻分布 24
2.1.3 仿射類雙線性時頻分布 26
2.1.4 重排類雙線性時頻分布 27
2.1.5 自適應(yīng)最優(yōu)核函數(shù)時頻分布 28
2.1.6 參數(shù)化時頻分析 29
2.2 單水聽器測噪模型及定位識別方法 33
2.2.1 測量系統(tǒng)的信號模型 33
2.2.2 基于多普勒頻移信息的定位原理 35
2.3 試驗測試與驗證系統(tǒng) 37
2.3.1 水池模擬試驗系統(tǒng) 37
2.3.2 海上測試系統(tǒng) 38
參考文獻(xiàn) 42
第3章 基于WVD的低頻線譜噪聲源分布位置估計方法 45
3.1 基于WVD內(nèi)部交叉項分布的多普勒定位方法 46
3.1.1 WVD及其交叉項特征 46
3.1.2 多普勒內(nèi)交叉項噪聲源定位方法 48
3.1.3 水池試驗驗證 51
3.2 窄帶細(xì)化WVD的快速實現(xiàn)方法 54
3.2.1 離散偽WVD的FFT實現(xiàn)方法 54
3.2.2 離散偽WVD的窄帶分析性能 55
3.2.3 局部細(xì)化CZT算法原理 56
3.2.4 窄帶WVD的CZT實現(xiàn) 57
3.2.5 運算性能估計與比較 59
3.2.6 數(shù)值仿真 60
3.3 海上實測數(shù)據(jù)驗證分析 62
參考文獻(xiàn) 65
第4章 基于LPD變換的低頻線譜噪聲源分布位置估計方法 66
4.1 瞬時頻率變化率的多項式相位信號模型 66
4.1.1 瞬時頻率變化率的時頻分析方法簡介 66
4.1.2 多普勒信號的多項式相位信號模型 67
4.2 LPD算法 69
4.2.1 LPD算法的提出 69
4.2.2 LPD離散迭代算法 70
4.2.3 算法的采樣率要求 72
4.2.4 算法迭代過程分析 74
4.3 水下航行器線譜噪聲源的位置估計 76
4.3.1 計算機(jī)仿真 77
4.3.2 海上實測數(shù)據(jù)驗證分析 79
參考文獻(xiàn) 80
第5章 基于PCT變換的低頻線譜噪聲源分布位置估計方法 82
5.1 多普勒頻移特征分析的定位識別方法 82
5.1.1 基于PCT的多普勒頻移提取 82
5.1.2 窄帶細(xì)化的PCT快速算法 85
5.1.3 交點法或最小二乘法估計正橫時刻 87
5.2 多普勒頻移變化率特征分析的定位識別方法 89
5.2.1 基于PCT的方法 89
5.2.2 基于LPD的方法 89
5.3 性能分析 89
5.4 海上實測數(shù)據(jù)驗證分析 92
參考文獻(xiàn) 95
第6章 基于Chirplet參數(shù)化分析的線譜噪聲源位置估計方法 97
6.1 基于Chirplet時頻變換的噪聲源定位方法 98
6.1.1 多普勒信號時頻特征分析 98
6.1.2 基于線性調(diào)頻匹配的噪聲源多普勒分析方法 100
6.1.3 水池測試及仿真性能分析 103
6.2 基于Chirp-Fourier變換的多普勒定位方法 104
6.2.1 Chirp-Fourier變換原理 105
6.2.2 多普勒信號的Chirp-Fourier變換特性 106
6.2.3 多普勒信號的頻率-調(diào)頻分布特征 108
6.2.4 基于多普勒頻率-調(diào)頻分布特征的噪聲源定位方法 112
6.2.5 水池測試驗證分析 114
6.3 多噪聲源處理仿真性能對比 115
6.4 海上實測數(shù)據(jù)驗證分析 121
參考文獻(xiàn) 123
第7章 基于?；盘柼幚淼牡皖l線譜噪聲源分布位置估計方法 125
7.1 ?；盘柼幚砘A(chǔ) 126
7.1.1 狀態(tài)空間模型 126
7.1.2 卡爾曼濾波器原理 128
7.1.3 模基處理器設(shè)計與性能分析 130
7.2 噪聲源測量的?；幚矸椒?133
7.2.1 測量系統(tǒng)定位基本原理 133
7.2.2 系統(tǒng)狀態(tài)空間模型 134
7.2.3 非線性卡爾曼估計器 136
7.3 水下航行器同頻線譜噪聲源定位方法 141
7.3.1 同頻聲源測量系統(tǒng)模型 141
7.3.2 基于后向平滑處理的均方根 CKF處理器 142
7.3.3 仿真性能分析 145
7.3.4 海上實測數(shù)據(jù)驗證分析 151
參考文獻(xiàn) 152
第8章 圓環(huán)陣識別水下航行器低頻線譜噪聲源位置方法 154
8.1 圓環(huán)陣噪聲測量模型及定位識別方法 155
8.1.1 定位原理 155
8.1.2 方法步驟 157
8.2 圓環(huán)陣的超指向性波束形成設(shè)計 158
8.3 基于偽WVD的波束輸出信號的時頻分析 161
8.3.1 偽WVD 161
8.3.2 窄帶細(xì)化偽WVD的CZT實現(xiàn) 161
8.4 基于Chirplet變換的波束輸出信號的時頻分析 163
8.5 仿真試驗 163
參考文獻(xiàn) 169
第9章 基于單指向性傳感器的噪聲源定位方法 170
9.1 單指向性傳感器的研究背景 170
9.2 梯度傳感器的基本原理 172
9.2.1 聲場中的聲壓與質(zhì)點振速 173
9.2.2 梯度傳感器的構(gòu)成原理 178
9.3 單指向性傳感器 184
9.3.1 單指向性傳感器原理 184
9.3.2 單指向性聲壓傳感器 186
9.3.3 單指向性質(zhì)點振速傳感器 188
9.4 基于單指向性傳感器的噪聲源定位模型 189
9.4.1 基于單指向性傳感器噪聲源定位原理 189
9.4.2 實驗仿真分析 191
參考文獻(xiàn) 192