舰船辐射噪声建模及仿真模拟器的实现.pdf

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1、第32卷第4期舰船科学技术V01．32。No．42010年4月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYApr．．2010舰船辐射噪声建模及仿真模拟器的实现李琴1，苑秉成1，张文娟2(1．海军工程大学兵器工程系，湖北武汉430033；2．海军兵种指挥学院，广东广州510430)摘要：舰船辐射噪声的仿真模拟是测试被动声呐系统及声诱饵的关键技术。本文通过对舰船辐射噪声信号的声学特性分析，对其线谱、连续谱和调制包络进行了建模与仿真，模拟生成了辐射噪声信号，并研制了基于DSP硬件系统的舰船辐射噪声模拟器。根据噪声

2、的连续谱特性，提出了一种用FIR滤波器实现宽带噪声信号模拟的方法，建立了辐射噪声的仿真模型。通过对模拟器输出信号进行功率谱分析，表明该模拟器能很好的反映舰船辐射噪声信号的基本声学特性。关键词：舰船辐射噪声；噪声模拟器；宽带连续谱噪声中图分类号：TJ630文献标识码：A文章编号：1672—7649(2010)04—0121—04DoI：10．3404／j．issn．1672—7649．2010．04．030Modelingofship-radiatednoiseanditsimplementofsimulator

3、LIQinl，YUANBing—chen91，ZHANGWen-juan2(1．DepartmentofWeaponryEngineering，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China；2．NavalArmsCommandAcademy，Guangzhou510430，China)Abstract：Thesimulationofship-radiatednoiseisthekeytechniqueoftestingpassivesonarsystemandac

4、ousticaldecoy．Throughanalyzingtheacousticcharacteristicsofship—radiatednoise，thelinespectrum，continuousspectrumandamplitudemodulationaremodeledandsimulated．Theship—radiatednoiseissimulated．Andtheship—radiatedsimulatorbasedonDSPhardwaresystemsisproposed．Inthi

5、spaper，accordingtothefrequency-domainfeatureofthenoisewithcontinuousspectrum，simulationofthebroadbandnoisewithFIRfilterispresented．Andthesimulationmodelofshipradiatednoiseisgiven．Bysignalprocessingtotheoutputofthesimulatorwiththepowerspectrum，theresultsshowt

6、hatthesimulatoreanreconstitutetypicalacousticsignaturesofship-radiatednoise．Keywords：ship—radiatednoise；noisesimulator；broadbandnoisewithcontinuousspectrum0引言在水声信号处理领域中，舰船在海水中的辐射噪声信号一直是人们研究的热点，它是被动式声呐设备的信息来源，这一信息可用于对舰船目标进行探测、定向、定位、跟踪和识别等。在对舰船目标进行被动探测和识别等领域的研

7、究中，舰船噪声信号的模拟仿真研究有着重要的现实意义和作战意义，如舰艇指挥系统的方案论证、仿真实验、模拟训练以及对声呐系统在实验室阶段的测试等¨1。尤其在水声对抗技术中，舰船声特征逼真模拟技术是声诱饵的关键技术。舰船辐射噪声的模拟主要是研究和分析舰船的声学特征，并能高逼真地将这些特征模拟出来，用于对各种声学系统的测评以及在水声对抗中达到诱骗鱼雷和声呐的目的。本文给出了舰船辐射噪声的主要声学特性的仿真方法，包括线谱分量、连续谱分量以及调制包络谱分量的仿真，并研制了基于高速DSP的舰船辐射噪收稿日期：2009—07—

8、15；修回日期：2009—08—27基金项目：海军“十一五”预研基金资助项目(4010703010102)作者简介：李琴(1981一)，女，博士研究生，主要研究方向为探测与制导技术。·122·舰船科学技术第32卷声模拟器。1舰船辐射噪声的声学特性分析目前，大多数目标分类方法都是基于对舰船辐射噪声功率谱特征的分析和提取。因此对舰船辐射噪声的逼真模拟首先必须研究它的声学特性，使仿真出的信号