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大气中一种低频次声波观测研究

声学学报 2010年第2期35卷 200-207页

作者：林琳杨亦春中国科学院噪声与振动重点实验室(声学研究所) 北京100190 山东科技大学信息与电气工程学院青岛266000

分析大气中存在的一种低频次声波。利用宽频带次声测量传感器阵列组成的广域分布网络,对此种次声波进行了近5年不间断的检测。对所测次声信号的观察统计发现,它与自然事件密切相关。对这种信号波形、频谱、时频图及相关性进行分析进一... 详细信息

分析大气中存在的一种低频次声波。利用宽频带次声测量传感器阵列组成的广域分布网络,对此种次声波进行了近5年不间断的检测。对所测次声信号的观察统计发现,它与自然事件密切相关。对这种信号波形、频谱、时频图及相关性进行分析进一步发现,该波通常以一组或间歇性多组形式出现,频率主要在0.001～0.02 Hz之间、幅度一般可达50～200 Pa。在2008年3月20日新疆于田地震、2008年5月12日四川汶川地震以及2009年10月29日陕甘川三省交界处的地震前,均检测到了大幅值的低频次声波。本文的分析结论对研究大气次声波的多样性及其与自然现象的关系提供了新的参考,对地震信息探测具有一定的实际意义。

关键词：次声波低频大气观测自然现象传感器阵列地震前分布网络

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非均匀桨直升机旋翼厚度噪声分析

声学学报 2011年第5期36卷 513-519页

作者：李东红杨亦春中国科学院噪声与振动重点实验室(声学研究所) 北京100190 太原科技大学电子信息工程学院太原030024

分析了桨叶间距非均匀调制对直升机旋翼厚度噪声的影响。桨叶间距按照正弦调制和余弦调制变化时,根据FW-H方程的Formulation 1A公式,计算了直升机悬停状态下的旋翼厚度噪声。桨尖速度为亚音速时的计算结果显示,与桨叶间距均匀的直升机... 详细信息

分析了桨叶间距非均匀调制对直升机旋翼厚度噪声的影响。桨叶间距按照正弦调制和余弦调制变化时,根据FW-H方程的Formulation 1A公式,计算了直升机悬停状态下的旋翼厚度噪声。桨尖速度为亚音速时的计算结果显示,与桨叶间距均匀的直升机旋翼厚度噪声相比,非均匀桨可以改变厚度噪声的频谱特征,而且在基本保持厚度噪声总声压级不变情况下,降低厚度噪声桨叶通过频率及谐频的线谱幅值。本文的分析和结果有助于认识非均匀旋翼厚度噪声的频谱变化规律。

关键词：直升机旋翼噪声分析变厚度非均匀桨叶余弦调制计算结果频谱特征

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气流扬声器全调制发声方法研究

声学学报 2010年第2期35卷 192-199页

作者：杨亦春滕鹏晓中国科学院噪声与振动重点实验室(声学研究所) 北京100190

发展了一种耗气量小和背景噪声低的气流声源新调制模型。建立了全调制气流声源模型,零流量被设置为气流扬声器的静态,音频调制信号经过了去下包络预处理。控制通气量与调制信号成正比,降低气流消耗和减小背景噪声,与四类主要气流扬声器... 详细信息

发展了一种耗气量小和背景噪声低的气流声源新调制模型。建立了全调制气流声源模型,零流量被设置为气流扬声器的静态,音频调制信号经过了去下包络预处理。控制通气量与调制信号成正比,降低气流消耗和减小背景噪声,与四类主要气流扬声器调制方式的效率进行了对比。与半通气调制方法相比较,全调制方法对典型语言广播的气流利用率从5%提高到51.5%,播放正弦波的气流利用率始终保持最大值60%,并使播放声音的信噪比提高15 dB以上。

关键词：气流扬声器调制信号发声声源模型背景噪声调制方法调制方式通气量

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小孔径方阵对大气中运动声源的定位研究

声学学报 2004年第4期29卷 346-352页

作者：杨亦春滕鹏晓李晓东田静中国科学院声学研究所

研究大气中小基阵无源声探测精确定位模型问题。利用小基阵中全部声程差量建立全部简单模型,用最佳线性融合方法获得精确定位模型,组合模型的精度高于每一个简单模型的精度。建立了对空间立体阵和平面阵的通用建模方法。该模型避免了小... 详细信息

研究大气中小基阵无源声探测精确定位模型问题。利用小基阵中全部声程差量建立全部简单模型,用最佳线性融合方法获得精确定位模型,组合模型的精度高于每一个简单模型的精度。建立了对空间立体阵和平面阵的通用建模方法。该模型避免了小基阵对空间声源定位的盲区效应。用平面正方形阵外场试验数据对定位模型进行了检验,试验数据包括了声源在一定高度作直线运动、俯冲运动、转弯运动、绕圈四种运动。得出了声源的运动轨迹,验证了该模型对低空声源的定位精度高和方差小,特别是对方位角的定位精度高。该方法尤其适用于对广泛采用的平面正方形阵、正五元空间阵、正四元空间阵和正四面体阵建模。

关键词：小孔径方阵大气运动声源无源声探测盲区效应阵列定位

基于广域次声传感器网络的地震本地次声波监测

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地球科学（中国地质大学学报） 2014年第12期39卷 1807-1817页

作者：郭泉杨亦春吕君滕鹏晓中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

通过提出应用于广域次声传感器阵列的最小方差法信号源定位模型,分析了阵列信号相关系数特征和本地次声波实时大气传播特性,对阵列阵元数量、阵元组成结构引起的定位误差以及本地次声波的真实大气传播射线进行仿真,并利用中国境内布置... 详细信息

通过提出应用于广域次声传感器阵列的最小方差法信号源定位模型,分析了阵列信号相关系数特征和本地次声波实时大气传播特性,对阵列阵元数量、阵元组成结构引起的定位误差以及本地次声波的真实大气传播射线进行仿真,并利用中国境内布置的广域次声传感器网络监测到了2013年4月20日四川芦山（雅安）地震的瑞利波激发的本地次声波,验证了上述模型和仿真,结合中国地震台网的国内的地震监测台站数据,从信号走时、信号互相关系数、小波时频图、质点运动轨迹等方面进行了分析与对比,并使用广域最小方差法搜索的算法对次声波和地震波进行定位,结果显示：各次声站点接收到由地震瑞利波引起次声站附近地表震动产生并垂直地表向上传播的次声波,在地震瑞利波之后到达,而且相关系数都达到0.6-0.9,计算得到次声波源方位角为230°（以北京为原点）,距离震中小于150km,而且本地次声波受大气传播影响较小,能够较容易的被广域次声阵列探测到,因此地震本地次声波监测能够作为地震监测、研究地面起伏运动与大气波动关系的有效手段.

关键词：广域次声网络芦山地震本地次声波最小方差法天然地震

改进粒子群算法的立体传声器阵列声成像系统阵形优化设计

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声学学报 2013年第5期38卷 555-562页

作者：陈日林周昌国滕鹏晓杨亦春中国科学院声学研究所噪声与振动重点实验室北京100190

提出改进的粒子群优化算法,获得波束方向图主瓣宽度和旁瓣级折中的优化立体阵形,避免基本实数粒子群算法仅采用旁瓣级或主瓣宽度一个性能指标优化而导致另一个性能指标恶化的问题,利用阵列视角限制进一步优化立体阵形并设计了声成像测... 详细信息

提出改进的粒子群优化算法,获得波束方向图主瓣宽度和旁瓣级折中的优化立体阵形,避免基本实数粒子群算法仅采用旁瓣级或主瓣宽度一个性能指标优化而导致另一个性能指标恶化的问题,利用阵列视角限制进一步优化立体阵形并设计了声成像测量系统。改进的粒子群算法与基本粒子群算法仿真优化阵形比较表明改进粒子群算法设计的优化阵形在保持较窄的主瓣宽度的条件下具有较低的旁瓣级。阵列声成像测量系统的性能测量分析结果表明该系统的空间分辨率和旁瓣抑制能力与理论结果接近,验证了所提算法的有效性。

关键词：改进粒子群算法传声器阵列优化设计成像系统立体阵粒子群优化算法主瓣宽度性能指标

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大地震前出现的异常次声波观测研究

物理学报 2014年第13期63卷 216-229页

作者：杨亦春郭泉吕君滕鹏晓中国科学院声学研究所北京100190

研究了一种在大地震前出现的异常次声波,揭示其与地震发生的空间、时间、强度的对应关系.利用CASI-ICM-2011型次声测量传感器在一系列Ms6.0级以上大地震发生前2周以内检测到的一种频率范围0.001 Hz至0.01 Hz的次声波,其特征有:幅值范围5... 详细信息

研究了一种在大地震前出现的异常次声波,揭示其与地震发生的空间、时间、强度的对应关系.利用CASI-ICM-2011型次声测量传感器在一系列Ms6.0级以上大地震发生前2周以内检测到的一种频率范围0.001 Hz至0.01 Hz的次声波,其特征有:幅值范围50 Pa至200 Pa,持续时间0.5 h至4 h,传播速度10 m/s至30 m/s,震级越高信号越强.通过建立广域次声传感器网络,成功定位了芦山地震前4天出现的异常次声波,以及巴基斯担地震前12天出现的异常次声波.通过对8年时间连续监测数据的分析,研究了这类次声波的出现规律.同时,对其产生机理提出了大地起伏激发次声波的假设,进行了理论论证,并用智利地震测量信号和玉树地震测量信号证明S波可以激发出本地同振的次声波.文中所列举的数个震前异常次声信号的观测结果对于地震预测的信息获取具有参考价值.

关键词：地震前异常次声波次声观测

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利用空气振动发电的引信电源研究

南京理工大学学报 1999年第5期23卷 418-421页

作者：杨亦春赵智江南京理工大学机械学院南京210094

试图研究一种利用弹丸在弹道飞行过程中所引起的空气振动来发电的新型引信电源。对弹丸飞行所引起的各种模式的空气振动的特性进行分析，认为激波是主要的噪声源，附面层压力起伏可以直接利用，但能量小，两者可作为发电的主要能量来源... 详细信息

试图研究一种利用弹丸在弹道飞行过程中所引起的空气振动来发电的新型引信电源。对弹丸飞行所引起的各种模式的空气振动的特性进行分析，认为激波是主要的噪声源，附面层压力起伏可以直接利用，但能量小，两者可作为发电的主要能量来源。设计了利用弹丸激波发电的装置，该装置在弹头有一个导流装置。在对模拟电源装置进行吹风试验检测发电信号的波形和频率等参数的基础上，论证利用该电源装置为无线电引信提供电源的可行性，并对该电源进行了结构设计。

关键词：电源引信弹道空气振动发电弹丸飞行过程

未知相关噪声环境下相干宽带源波达方向宽容估计算法

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声学学报 2007年第3期32卷 258-263页

作者：滕鹏晓杨亦春李晓东中国科学院声学研究所北京100080

提出了一种未知相关噪声环境下,相干宽带源波达方向宽容估计算法。在实际应用中,尤其当阵列的孔径相对较小时,环境噪声通常是空间相关的,这引起了相干子空间类算法聚焦误差的增加和波达方向估计性能的严重下降。为此,提出了一种基于差... 详细信息

提出了一种未知相关噪声环境下,相干宽带源波达方向宽容估计算法。在实际应用中,尤其当阵列的孔径相对较小时,环境噪声通常是空间相关的,这引起了相干子空间类算法聚焦误差的增加和波达方向估计性能的严重下降。为此,提出了一种基于差分矩阵的聚焦变换算法,该算法抵消了未知相关噪声,从而减小了聚焦误差。仿真和实验结果表明,提出的方法能适用于低信噪比环境下的方位估计,宽容性及分辨率得到明显提高。

关键词：估计算法波达方向噪声环境宽带源相干聚焦误差空间相关环境噪声