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圆柱阵子阵分级处理的稳健超指向性波束形成方法

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声学学报 2018年第4期43卷 600-611页

作者：朱少豪汪勇杨益新西北工业大学航海学院

提出了圆柱阵子阵分级处理的稳健超指向性波束形成方法。首先建立了圆柱阵分两级子阵进行波束形成的信号模型,接着利用空间均匀噪声场中噪声互谱矩阵的循环特性得到基于特征波束分解与综合模型的圆柱阵超指向性的最优解,然后仿真研究了... 详细信息

提出了圆柱阵子阵分级处理的稳健超指向性波束形成方法。首先建立了圆柱阵分两级子阵进行波束形成的信号模型,接着利用空间均匀噪声场中噪声互谱矩阵的循环特性得到基于特征波束分解与综合模型的圆柱阵超指向性的最优解,然后仿真研究了其误差敏感度函数、阵增益和波束图等性能指标,并与圆柱阵的传统全局处理方法进行了对比。提出的分两级子阵处理的超指向性方法与传统全局处理方法相比不仅降低了数据存储量和波束形成计算量,而且进一步提升了稳健性,并且在低频段的阵增益远远高于常规波束形成的值,对水下声呐阵列的设计具有一定的参考价值。

关键词：常规波束形成形成方法分级处理圆柱阵指向性稳健性子阵误差敏感度

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一种协方差矩阵实部消除的目标方位估计方法

声学学报 2016年第6期41卷 785-796页

作者：夏麾军马远良刘亚雄朱少豪西北工业大学航海学院西安710072 长沙金信诺防务技术有限公司长沙410000

针对实际复杂海洋环境条件下的目标方位估计性能变差的问题,提出了一种基于实部消除技术的目标方位估计方法。首先将噪声场分解为对称噪声部分和非对称噪声部分。然后利用协方差矩阵虚部,采用延迟求和波束形成方法获得目标方位估计,但... 详细信息

针对实际复杂海洋环境条件下的目标方位估计性能变差的问题,提出了一种基于实部消除技术的目标方位估计方法。首先将噪声场分解为对称噪声部分和非对称噪声部分。然后利用协方差矩阵虚部,采用延迟求和波束形成方法获得目标方位估计,但是同时产生了对称的虚假目标。最后基于功率估计重构协方差矩阵实部,并与虚部组成新的协方差矩阵,利用新的协方差矩阵做目标方位估计,消除了虚假目标的影响。理论分析与湖试数据处理结果表明:该方法明显抑制了噪声,提高了目标方位估计的性能。实部消除技术易于实现,有较强的工程应用价值。

关键词：协方差矩阵方位估计噪声场信噪比消除技术波束形成方法输出功率噪声抑制能力数据处理结果均方根误差

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质点振速传感器直线阵超指向性波束形成

应用声学 2019年第4期38卷 596-604页

作者：朱少豪汪勇杨益新西北工业大学航海学院

声矢量传感器及其组阵方式的研究已成为水声领域的热门课题。该文研究了当单自由度矢量传感器(质点振速传感器)的观测方向沿直线阵轴线方向时的空间均匀噪声场中两阵元的噪声相关系数,然后采用Gram-Schmidt模态波束分解与综合方法推导... 详细信息

声矢量传感器及其组阵方式的研究已成为水声领域的热门课题。该文研究了当单自由度矢量传感器(质点振速传感器)的观测方向沿直线阵轴线方向时的空间均匀噪声场中两阵元的噪声相关系数,然后采用Gram-Schmidt模态波束分解与综合方法推导了高阶超指向性的最优解,得到了直线阵端射方向的指向性指数和稳健性水平。仿真研究表明,当d/λ0.5时,质点振速阵的指向性指数远远高于声压阵。该文的研究内容对水下声呐系统中质点振速传感器的有效组阵和实际应用具有一定的参考价值。

关键词：质点振速传感器声矢量传感器直线阵超指向性波束形成

圆柱阵特征波束分解与综合超指向性波束形成方法

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水下无人系统学报 2018年第5期26卷 421-426页

作者：朱少豪杨益新汪勇西北工业大学航海学院陕西西安710072

为了将较小尺寸兼顾较高空间指向性的传感器阵列应用于空间受限的水下无人系统等平台上,文中采用超指向性波束形成方法以提高小尺寸传感器阵列的空间指向性和阵增益,从而改善阵列的目标探测性能。首先介绍了基于特征波束分解与综合(EBDS... 详细信息

为了将较小尺寸兼顾较高空间指向性的传感器阵列应用于空间受限的水下无人系统等平台上,文中采用超指向性波束形成方法以提高小尺寸传感器阵列的空间指向性和阵增益,从而改善阵列的目标探测性能。首先介绍了基于特征波束分解与综合(EBDS)的圆环阵超指向性波束形成方法,然后提出了圆柱阵在任意俯仰角方向分两级子阵波束形成的数学模型,并推导了各向同性空间均匀噪声场中的圆柱阵噪声互谱矩阵。圆柱阵波束图和阵增益的仿真结果表明,文中提出的方法在低频段的指向性和阵增益远高于常规波束形成方法,其拓展了EBDS方法的适用范围,增强了圆柱阵的探测性能,为小尺寸阵列进一步应用到低频水下无人系统探测中提供参考。

关键词：水下无人系统超指向性特征波束分解与综合圆柱阵

基于协方差矩阵特征向量的圆环阵目标方位估计方法

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水下无人系统学报 2019年第4期27卷 379-385页

作者：朱少豪杨益新汪勇西北工业大学航海学院

为解决传统高分辨方位估计(DOA)算法计算量大、不稳健的问题,文章首先利用圆环阵空间均匀噪声场中噪声协方差矩阵的特征向量重新定义了不同阶数的特征向量和阵列流形向量,并将数据采样协方差矩阵根据阶数的大小进行了降维处理,最后利用... 详细信息

为解决传统高分辨方位估计(DOA)算法计算量大、不稳健的问题,文章首先利用圆环阵空间均匀噪声场中噪声协方差矩阵的特征向量重新定义了不同阶数的特征向量和阵列流形向量,并将数据采样协方差矩阵根据阶数的大小进行了降维处理,最后利用新的阵列流形向量和降维的数据采样协方差矩阵采用最小方差无失真响应(MVDR)进行目标方位估计。仿真结果表明,在没有误差的情况下,所提方法的最高阶方位估计结果与传统MVDR一致;存在幅度和相位误差时,更稳健的低阶方位估计的结果要优于传统MVDR方法,在提升了抗误差稳健性的同时,降维的数据协方差矩阵也大大减少了求逆的计算量。海试结果验证了文中方法的有效性,采用的12元均匀圆环阵,其2阶和3阶方位估计的结果要优于传统的MVDR方法。文中方法可为水下无人系统等平台上的圆环阵水下目标方位估计提供应用参考。

关键词：水下无人系统圆环阵特征向量协方差矩阵方位估计最小方差无失真响应

基于Argo数据的菲律宾海声速剖面同化半径研究

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基于Argo数据的菲律宾海声速剖面同化半径研究

中国声学学会第十一届青年学术会议

作者：陈铖雷波段睿朱少豪西北工业大学航海学院

声速剖面同化可提供大范围海域的声速剖面估计,但同化半径对SSP同化结果的准确性有着重要影响。本文通过Bellhop声场模型和声场数据可以得到一个合适的SSP同化半径。历史数据分析显示在相似条件下存在一个稳定的相关结构,表明得到的同... 详细信息

声速剖面同化可提供大范围海域的声速剖面估计,但同化半径对SSP同化结果的准确性有着重要影响。本文通过Bellhop声场模型和声场数据可以得到一个合适的SSP同化半径。历史数据分析显示在相似条件下存在一个稳定的相关结构,表明得到的同化半径在相似环境下可以用于SSP同化估计。

关键词：声速剖面同化半径多径到达时延相关结构

来源： cnki会议评论

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直线形质点振速传感器阵列超指向性研究

直线形质点振速传感器阵列超指向性研究

中国声学学会水声学分会2019年学术会议

作者：朱少豪汪勇杨益新西北工业大学航海学院

本文研究了当单自由度矢量传感器（质点振速传感器）的观测方向沿直线阵轴线方向时,两阵元在空间均匀噪声场中的噪声相关系数,采用Gram-Schmidt模态波束分解与综合方法推导了高阶超指向性的最优解,得到了直线阵端射方向的指向性指数和... 详细信息

本文研究了当单自由度矢量传感器（质点振速传感器）的观测方向沿直线阵轴线方向时,两阵元在空间均匀噪声场中的噪声相关系数,采用Gram-Schmidt模态波束分解与综合方法推导了高阶超指向性的最优解,得到了直线阵端射方向的指向性指数和稳健性水平。仿真研究表明,当阵元间距小于半波长时,直线形质点振速传感器阵列采用超指向性方法在端射方向的指向性指数略高于声压传感器直线阵;而当阵元间距大于半波长时,质点振速阵的指向性指数高于声压阵。

关键词：声学质点振速传感器声矢量传感器直线阵模态波束分解与综合

来源： cnki会议评论

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实测舰船噪声的谱分析

实测舰船噪声的谱分析

我国物流业绿色化与数字化协调发展的时空分析

中国声学学会第十一届青年学术会议

作者：朱少豪杨坤德陈铖西北工业大学航海学院

本文对实际舰船信号的谱分析采用了功率谱和包络谱的联合估计。采用现代谱估计中的最大熵Burg法对实测舰船信号的进行功率谱估计,相较于经典谱估计能够在较宽的频带内得到平滑的连续谱和具有高分辨率的线谱;并在自适应滤波的基础上,采用... 详细信息

本文对实际舰船信号的谱分析采用了功率谱和包络谱的联合估计。采用现代谱估计中的最大熵Burg法对实测舰船信号的进行功率谱估计,相较于经典谱估计能够在较宽的频带内得到平滑的连续谱和具有高分辨率的线谱;并在自适应滤波的基础上,采用CZT频谱细化的方法对信号进行包络谱分析,可以实现对任意频带的谱估计,提高计算精度的同时大大减少了计算量。从功率谱和包络谱中分别提取到潜艇、鱼雷等水下航行器的机械噪声信息和螺旋桨的轴频、叶片数等信息,并总结了噪声功率谱和包络谱之间的关系,这有助于舰船目标的有效识别。

关键词：功率谱最大熵法包络谱频谱细化

来源： cnki会议评论

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物流科技 2025年第2期48卷 65-70页

作者：刘聪朱少勋辽宁工程技术大学工商管理学院辽宁葫芦岛125105

文章以我国30个省份为研究对象,定量测算了2011—2022年的物流业绿色化和数字化的综合发展水平,并运用耦合协调度模型和相对发展度模型对二者间的协调发展状况进行分析。研究表明:第一,我国物流业绿色化发展缓慢,而数字化发展迅猛;第二... 详细信息

文章以我国30个省份为研究对象,定量测算了2011—2022年的物流业绿色化和数字化的综合发展水平,并运用耦合协调度模型和相对发展度模型对二者间的协调发展状况进行分析。研究表明:第一,我国物流业绿色化发展缓慢,而数字化发展迅猛;第二,从时间维度看,物流业绿色化和数字化耦合协调度在稳步上升;而在空间维度上,则为“东部高,中西部低”的分布格局;第三,我国大多数省份的相对发展度处于物流业绿色化超前型阶段,但东部部分省份近些年已经陆续达到了同步发展阶段,甚至部分省份出现绿色化发展不足的情况。

关键词：物流业绿色化物流业数字化耦合协调相对发展度