舰船辐射噪声声阵处理技术研究

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1、分类号：TN911.7密级：非密UDC：621.39编号：S2015-760-05中国舰船研究院硕士学位论文舰船辐射噪声声阵处理技术研究作者：张敬礼指导老师：夏春艳研究员学科专业：水声工程大连测控技术研究所二〇一五年三月分类号：TN911.7密级：非密UDC：621.39编号：S2015-760-05硕士学位论文舰船辐射噪声声阵处理技术研究Studyonthearrayprocessingtechniquesforship-radiatednoisemeasurement指导教师姓名：夏春艳职称：研究员学位申请人姓名：张敬礼申请

2、学位级别：硕士专业名称：水声工程研究方向：水声信号与信息处理论文提交时间：2015年3月培养单位：大连测控技术研究所学位授予单位：中国舰船研究院学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文所有研究工作，均在导师指导下由作者本人独立完成。引用的有关观点、方法、数据和文献已在论文中注明，并与参考文献对应。除论文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的研究成果。对本文研究作出任何贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式注明并表示感谢。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权声明中国舰船研究院和大连测控技术

3、研究所有权保存本人呈交的学位论文复印件及电子版，有权向国家有关部门或机构送交论文复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国舰船研究院和大连测控技术研究所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描手段保存或汇编本论文。本学位论文属于：公开□内部□秘密□，在____年解密后适用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日中国舰船研究院硕士学位论文摘要辐射噪声测量是舰船声隐身性能评价的一种有效方法。针对日益困难的舰船辐射噪声测试任务，本文以声阵作

4、为测量手段，深入开展了辐射噪声声阵处理的相关理论与试验研究工作，重点解决远/近场条件下窄带线谱、宽频带连续谱噪声的声阵处理问题，主要内容包括：1、从舰船辐射噪声测量基本理论出发，简要分析了舰船主要噪声源及其频谱特征，并给出了单点水听器辐射噪声频带声压级、声压谱级和总声级的计算方法。2、基于通过特性定位原理，融合维纳滤波语音增强方法、中值滤波方法及傅里叶级数展开法，给出了一种低信噪比下实现舰船等效声中心定位的新方法。试验结果表明，该方法能够有效解决信噪比（SNR≥2dB）情况下的舰船等效声中心定位问题。3、建立了近场条件下辐射噪声

5、窄带线谱的声阵处理方法，深入讨论了近场窄带波束形成器的优化设计方法，并针对近场相位补偿问题，提出了采用高精度FIR设计分数时延滤波器，从而有效地消除了由时延量化误差引起的波束畸变现象，提高了辐射噪声测量精度。理论仿真与海上航行试验结果表明，文中提出的方法可以有效抑制背景噪声，实现低信噪比条件下窄带线谱的无失真处理。4、建立了远/近场条件下嵌套阵宽带恒定束宽波束形成方法，对宽带波束形成器的性能进行了仿真分析，并参照单水听器舰船辐射噪声测试分析技术，制定了相应的声阵信息处理流程。理论仿真与码头静态试验结果表明，采用嵌套直线阵进行辐射

6、噪声处理，可以有效抑制背景干扰，提高接收信噪比，并且与单水听器处理结果保持较好的一致性。关键词：辐射噪声；等效声中心；近场/远场；线谱阵处理；连续谱阵处理I舰船辐射噪声声阵处理技术研究AbstractAsaneffectivetoolofestimatingtheship’sacousticstealthcapability,theradiatednoisemeasurementbecomeanindispensablemethodinthedevelopmentofnavelequipment.Aimingatthemored

7、ifficultmeasuringtask,thelinespectrumextractiontechniquesandbroadbandarrayprocessingtechniquesaresystematicallyanddeeplystudiedinthispapertoaccuratelyacquiretheshipradiatednoise.Themaincontributionsareasfollows:1.Thebasictheoriesofshipradiatednoisemeasurementsaredisc

8、ussedandthenthemainnoisesourcesandtheirspectralcharacteristicsareanalyzed.Theanalyzingmethodsoffrequency-bandsoundpressurelevel(SPL