基于短脉冲信号设计的导流罩模型宽带透声性能测试方法.pdf

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1、第37卷第4期舰船科学技术Vo1．37，No．42015年4月SHIPSCIENCEANDTECHNOL0GYApr．，2015基于短脉冲信号设计的导流罩模型宽带透声性能测试方法张大海，魏强，杨益新(1．中国舰船设计研究中心，湖北武汉430064；2．西北工业大学，陕西西安710072)摘要：通过分析传统水声材料透声性能测试方法基本原理，明确声波绕射和模型边缘声衍射引起的测试数据时域混叠，是导致获取的透声系数存在异常值的主要原因。为了消除测试数据时域混叠，本文利用宽频短脉冲设计技术和时域数据截取技术，形成了一种应用声波传递路径中有无模型时，水听器接收到的宽频信号衰减量得

2、到模型透声系数方法，有效解决了导流罩透声性能低频测试数据有效性问题，为导流罩透声设计效果评估提供实验手段。关键词：短脉冲；导流罩；宽带透声中图分类号：U464．138+．5文献标识码：A文章编号：1672—7649(2015)04—0079—05doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2015．04．016Measurementsformodeloflocal·sonar-domebyshortpulsesignaldesignedmethodZHANGDa—hai，WEIQiang，YANGYi—xin(1．ChinaShipResearchandD

3、esignCenter，Wuhan430064，China；2．NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xian710072，China)Abstract：Accordingtoanalysestheclassicalmethodtheory．Acousticdiffractionisthemainreasonoftestdatatime—domainaliasing．Inordertoremovalthealiasingproblem，realizelow~equency—bandtransmissioncoeficientstests

4、oflocal-sonar—domemode1．Inthispaper，anewmethodisproposedtosolvethealiasingproblemofclassicalmethod．Shortpulsedesigninganddatainterceptingtechnologiesareusedinthismethod．Itcanbeusedtotestlow~equeney-bandtransmissioncoeficientsoflocal—sonar—domemodelconvenientlyandeficiently．Keywords：short

5、pulse；local—sonar—dome；broad-~equency—bandtransmission模型尺度较小，且关注频率较低时，应用该标准给出0引言方法测试模型低频段透声性能，由于边缘衍射对测量导流罩透声窗部分透声性设计一直是导流罩设干扰，测试数据中出现有透声系数大于1的异常现计中的关键技术，对于透声窗透声性能的设计，可象，这导致模型试验数据无法直接指导工程设计。为借助的设计手段包括理论计算、数值仿真和模型试了解决小尺度样品低频透声性能测试问题，验，模型试验是确保导流罩透声窗透声性能的关键J．C．Piquette等提出了一些改进测量技术，并且一环，因此，通过

6、模型试验方法获取真实的透声数进一步开展了发射瞬态信号抑制技术，避免发生信号据也就成为新型导流罩设计所面临的一个重要问题。混叠，张宝华、李水等人提出宽带脉冲水声测量方国内在声学材料样品声学性能测试方面，形成有法和宽带压缩脉冲叠加测量方法，主要是对测量国家标准。。，然而，对于R．JBobber开展研究表系统进行最小平方滤波处理使原辐射的脉冲信号得到明，样品尺寸至少应该为水中波长的5倍，当测试一定压缩，然后进行宽带测量，降低瞬态信号抑制对收稿日期：2014—05—12；修回日期：2014—06—30作者简介：张大海(1979一)，男，博士，工程师，研究方向为水面舰船综合隐身技

7、术。·80·舰船科学技术第37卷发射换能器设计要求。刘彦森提出了采用边缘加装遮s(f)的频谱。上述传递函数包括了功放、换能器、挡结构消除衍射效应影响的抑制技术⋯，但是对导流信道和水听器的作用。罩局部模型测试来讲具有一定困难。假设在水听器上希望得到的是发射信号s(t)。本文利用Matlab的LFM信号脉冲压缩及模块化此时应设计一个发射信号s(t)，它的频谱满足实现技术和时域数据截取技术，提出的基于短脉冲s)==。(4)信号设计的测量方法，充分结合了发射瞬态信号抑制技术和宽带压缩脉冲测量方法优点，充分利用信至此，得到了设计脉冲的频谱函数。对式