聲吶自噪聲仿真方法及其計算機實現(xiàn).pdf

1、聲吶是艦船上重要的電子設備，它通過處理接收到的目標聲信號來實現(xiàn)對目標的探測、定位和識別等。然而聲吶會受到其所在環(huán)境的各種噪聲源的干擾，聲吶平臺的機械噪聲、螺旋槳噪聲、聲吶部位流噪聲等噪聲源都會對聲吶陣列信號處理產(chǎn)生影響，進而影響聲吶的探測距離，也可能會影響聲吶對目標的定位和特征的識別。
　　本文對聲吶自噪聲主要來源進行了研究。分析了自噪聲對線列陣和圓柱陣波束形成性能的影響。一方面，將自噪聲建模為由相關(guān)部分和非相關(guān)部分組成的聲吶背景

2、噪聲，通過仿真討論了自噪聲的相關(guān)部分和非相關(guān)部分對聲吶波束形成的影響;另一方面，通過改變自噪聲的頻段分布，分析了對線列陣和圓柱陣波束形成的影響，并與海洋環(huán)境噪聲對陣列信號處理的影響進行了對比。
　　由于聲吶自噪聲與艦船輻射噪聲具有相似的噪聲源，利用水下目標輻射噪聲模型對自噪聲信號進行了建模。采用Bartlett功率譜估計方法、隨機過程建模和線譜提取等手段，實現(xiàn)了基于統(tǒng)計分析的聲吶自噪聲信號仿真，能夠獲得和原信號功率譜性質(zhì)相似的任意

3、時長信號。自噪聲的功率譜由平滑連續(xù)譜疊加線譜構(gòu)成，其中平滑連續(xù)譜分量通過AR模型來仿真，噪聲線譜分量則是通過時域疊加單頻信號的方法生成。并就該方法中的頻域分辨率和線譜提取兩個問題進行了討論。
　　對于聲吶部位流噪聲，本文只考慮湍流邊界層(TBL)壓力起伏引起的流噪聲，分別采用了Corcos模型和Carpenter模型來對TBL壓力起伏的波束-頻率譜進行建模，用Lindermann O A推導的傳遞函數(shù)來近似護套或者聲吶罩的傳遞函數(shù)