舰船辐射噪声特性重构技术

作     者：王炳洋 

作者单位：中国舰船研究院 

学位级别：硕士

导师姓名：肖心敏

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

主      题：舰船辐射噪声 频谱特性重构 重构控制算法 谱线平滑度 频谱控制系统 

摘      要：舰船辐射噪声是水下对抗最重要的物理场之一,并大量应用于水雷与反水雷装备中。为了对抗目标识别能力越来越强的声引信水雷,最有效的方法就是模拟被保护舰船的水下辐射噪声,使敌方水雷真假难辨。声场频谱特性是区分舰船类型和航速的主要依据,声场通过特性则反映了舰船由远及近通过测量点的动态过程。本论文以舰船水下辐射噪声为依据,重构其频谱特性和通过特性,回答了模拟什么和如何模拟这两个问题。论文重点研究声场频谱特性重构控制算法。简要介绍了舰船辐射噪声来源及基本特性,详细分析了频谱特性重构信息流程,利用回路时间来说明实时谱分析与控制的必要性。通过对四种经典功率谱估计算法的比较研究,选用Welch法周期图谱估计方法。提出了一种频谱特性重构控制算法,给出了一种改进型相位调制方法。仿真分析表明,该方法控制结果的谱线合格率更高、平滑度更好,有效地解决了由功率谱变为复傅氏谱的过程中如何添加相位的问题。仿真分析了谱线数、控制步长及平均帧数三种因素对控制谱线平滑度的影响,结果表明,谱线数越多、控制步长越小、平均帧数越多,谱线平滑度越好。给出了频谱控制系统中如何克服控制对象非线性带来的影响、如何得到级联设备的传递函数、如何通过测量谱生成控制谱等问题的解决方法,并在频谱特性重构信息流程和频谱特性重构控制算法的基础上,提出了频谱控制系统构建方案。