功率谱估计在舰船噪声特征提取中的应用仿真

为更好地实现舰船识别与管理的目的,设计研究功率谱估计在舰船噪声特征提取中的应用方法.依照舰船实际信号与噪声信号的差异性推导滤波器结构,在滤波器内迭加一个白噪声谱改善信号失真问题,利用滤波器对舰船噪声信号进行白化处理.采用Welch功率谱估计法,通过窗函数截断白化处理后的舰船噪声时程离散信号,获取不同段舰船噪声信号的功率...     

基于实测噪声信号的舰船辐射噪声重构

为得到逼真的舰船辐射噪声的仿真数据,通过对实测噪声数据作谱估计得到其频谱特性,同时提出了一种基于实测舰船辐射噪声信号来实现舰船辐射噪声线谱与连续谱同时重构的方法,即利用窗函数法设计出一个具有与其频谱特性相一致的特定幅频响应的FIR滤波器,再将高斯白噪声通过该FIR滤波器实现舰船辐射噪声信号重构.仿真结果表明,该方法能够较真实地重构舰船辐射噪声.其结果可作为半实物仿真试验信号源.     

低频段大气噪声及处理技术

大气噪声是低频段通信系统的主要噪声来源.本文介绍了大气噪声的产生和传播原理,结合实测数据研究了噪声的脉冲特性及规律等.论证了非线性处理方法提高通信信噪比的原理,并通过削波仿真实验提高含实测噪声信号的信噪比.该方法在实际通信系统中易于实现,能够改善系统性能.     

舰船辐射噪声模拟技术实现方法研究

为得到逼真的舰船辐射噪声的仿真数据,可通过对典型实测噪声结果数据进行分析,根据特征线谱生成线谱所在频段频谱信号,将其它频段置零,进而在时域重构线谱信号,再利用窗函数法设计出一个具有与其连续谱特性相一致的特定幅频响应的FIR滤波器,在时域重构连续谱信号,从而实现舰船辐射噪声信号重构.仿真结果表明,该方法能够较真实地重构舰船辐射噪声,其结果可作为半实物仿真试验信号源.     

船舶通信信号传输算法优化

船舶通信信号在传输过程中,为了提升信号的清晰度与传输能力,通过滤波器内的滤波算法对信号噪声进行降噪处理。但是,传统滤波算法在噪声去除过程中,由于未分离正常通信信号与噪声信号,导致滤除噪声过程中对相邻正常信号造成损伤,降低信道传输码率,影响信号传输速率。为此,提出船舶通信信号传输算法优化。通过对通信信号建立船舶通信信号分布模型,获得信道内正常信号与噪声信号的分布状态;在优化算法中引入噪声分离策略,将噪声信号源与正常信号源进行分离;通过多标签抗扰算法对分离噪声源进行抑制消除,从而达到清晰信号,提升传输速率的目的。对比实验数据表明,采用提出算法优化后通信信号的传输速率与清晰度,明显优于传统传输算法,更适合实际船舶通信信号传输应用。     

高速低功耗自适应滤波器的设计

自适应滤波器在通信、雷达、图像和语音处理等领域有着广泛应用，但目前利用可编程逻辑器件实现的自适应滤波器，硬件结构复杂，难以满足高速处理和低功耗的要求。基于分组正则有符号数制（CSD），采用改进的简单符号LMS算法和转置的滤波器结构设计新型自适应滤波器，有效简化了电路，实现高吞吐量和低功耗。经验证，采用改进算法结构的滤波器功耗仅为传统结构的35%。     

一种宽频带有源带通滤波器的设计与实现

采用低噪声、高速率的AD797设计制作了一个中心频率为177kHz的8阶切比雪夫有源带通滤波器,介绍了滤波器的设计思想及实测中遇到的问题及解决方法。     

一种典型舰船辐射噪声模拟新算法

基于舰船声特性模拟在仿真实验、模拟训练、声学系统测评、舰船指挥系统方案论证以及在水声对抗中诱骗鱼雷和声呐等方面的广泛应用,针对现有舰船声特性模拟中常用的特定频率响应滤波器参数计算与设置复杂等问题,在分析和研究舰船声学特征的基础上,分别得出其线谱、连续谱的数学模型。通过频域函数拟合,设计一种响应频率与幅度可调且易于实现的FIR低通滤波器,实现对舰船辐射噪声的仿真模拟,并通过与实测舰船辐射噪声声特性的对比,验证仿真方法的有效性。     

基于神经网络的舰船通信网络信道均衡控制研究

舰船通信系统的信号噪声源包括外界干扰噪声、码间干扰噪声和设备白噪声等,这些噪声信号会降低船舶通信系统的精度,因此,采用恰当的策略进行舰船通信系统的信号处理是一项热点研究。本文介绍舰船通信网络的信道均衡化原理,基于模糊神经网络算法设计了通信网络的均衡化控制器,并进行了通信网络的信道均衡化特性仿真试验,取得良好的效果。     

声场模型的海洋水声信道通信系统研究

海洋环境通常复杂多变,时常受到时变、频变、空变随机特性及噪声引起的各种干扰,造成海洋水声信道中的通信过程中存在着严重的信号失真和畸变,极大地降低了水声通信系统的可靠性和有效性。因此对水声信道进行研究和特性分析,对于设计水声通信系统而言意义重大。本文进行基于声场模型的海洋水声信道通信系统中的信道分析与仿真,采用Kraken简正波模型对海洋信道通信系统的传播损失特征进行分析。仿真结果表明,Kraken简正波模型应用于海洋信道通信系统传播损失特征分析的可行性和有效性。     

基于正交小波分解的线谱增强算法研究

介绍了传统线谱增强器(ALE)结构,分析了ALE的工作原理。ALE线谱增强的原因是降低了基本输入和参考输入中的噪声相关性,由于对参考输入的权系数调整无法对噪声进行合理估计,正弦信号得到增强。正交小波分解能将信号分解为尺度子空间和小波子空间中的2部分,同时2子空间正交。利用正交小波分解的这一特性,将尺度子空间中的逼近部分作为自适应滤波器的参考输入,使得参考输入和原信号中的噪声相关系数很小。对高斯环境下正弦信号和某水中目标实测信号进行了算法仿真,研究了该线谱增强算法的性能。结果表明,该算法在对高斯噪声环境和非平稳、非高斯目标实测信号中的线谱增强效果均优于ALE。     

超低频有源桥式微分器型陷波器的设计与实现

在超低频通信系统中50Hz工频干扰是主要的干扰源之一,为了抑制丁频干扰,通常要在前置电路中加入陷波滤波器.介绍一种性能优越的陷波滤波器一有源桥式微分器,推导设计公式,并从得到的转移函数出发,重点分析理论上元件值的偏差对陷波器性能产生的影响;总结设计方法,针对超低频通信系统的工程应用,设计出具体的实现电路,实测表明有源桥式微分器型陷波器性能优越,完全能够满足工程要求.     

基于分数间隔均衡的水声通信信道优化技术

水声通信信道受到海水介质的多途效应的影响,容易产生码间干扰,导致通信信道失衡,提出一种基于分数间隔均衡的水声通信信道优化技术,根据水声信道的时变衰落、多径和加性干扰等特性,构造水声信道的冲激响应模型,加入多径分量的相位偏移进行通信码间干扰抑制,在通信信号的接受终端插入一个可调滤波器消除多径干扰,采用自适应分数间隔均衡算法进行信道均衡器设计,采用二进制伪随机序列修正滤波器系数以对信道做出反馈补偿,实现信道均衡设计。仿真结果表明,采用该方法进行水声通信信道均衡设计,通信系统输出的码元保真度较高,抗多径干扰能力较强,降低了通信系统的输出误码率,改善了水声通信质量。     

基频线谱提取技术在船舶水下目标识别系统的应用

基于目标物的辐射雷达回波信号是船舶水下识别系统的主流技术,水下噪声的混入会对识别产生干扰,时域分析很难区分噪声与目标信号特征。频域特性分布是区分雷达回波辐射噪声及干扰噪声的主要手段,通过对辐射信号及噪声的频谱提取,可以获取目标信号和干扰信号在基频频谱的特性,设计滤波器去除噪声。本文研究目标雷达回波信号及水下噪声信号的特性,在基础上提出基于基频线谱提取技术的噪声分离策略,最后对算法进行仿真。     

激光陀螺的插值FIR滤波硬件解调方法仿真分析

针对传统激光陀螺解调方法中存在较大运算量和时延问题,提出一种基于插值FIR滤波数字信号处理方案。在理论分析滤波器时延和运算量的基础上,阐述插值FIR滤波器的原理和优势;针对某型号激光陀螺,利用Matlab设计了插值FIR滤波器参数,并通过Quartus II中Mega Core IP核实现插值FIR滤波器定制;对于生成的模型在Simulink中利用DSP Builder对该滤波器进行仿真,完成静态试验验证。结果表明:经插值FIR滤波,高频分量峰值能从250降低到0.15左右,噪声功率谱衰减达60 d B;在保证信号线性相位的基础上,将运算量降低33%,减小了对硬件资源的需求。     

多噪声干扰下船舶远程通信数据传输优化

传统的数据传输方法存在着抗干扰能力差的问题,因此在多噪声干扰环境下,提出船舶远程通信数据传输优化方法。首先用无线基站来代替卫星系统实现远程通信设备的更换,在通信数据传输之前对其进行BPSK调制,并对通信环境的噪声数据进行采集,将噪声采集结果作为混合滤波器的阙值进行降噪处理。通过仿真实验发现,在多噪声干扰的环境下传统数据传输方法误码率为12.364%,而优化的传输方法误码率仅为0.312%,由此可以得出结论:优化的船舶远程通讯数据传输方法抗干扰性更强。     

3500吨客货船的舱室噪声分析及计算

本文初步介绍了舱室噪声的成因,然后对我院设计的3500吨客货船进行分析、研究,并介绍了我们为降低舱室噪声采取的一系列措施。最后,列出了3500吨客货船的舱室噪声计算结果及实测结果。     

一种可调带通腔体滤波器的设计

介绍了一种可调腔体带通滤波器的设计方法,从集总网络参数原理出发,结合直接耦合腔体滤波器的参数确定方法,以及根据耦合孔的相关理论,计算得到所设计滤波器的尺寸参数.最后给出了滤波器的实测结果,从中可以看出滤波器具有阻带范围宽,在可调范围内矩形特性和带宽基本不变的特点.     

复杂环境下潜艇感应电磁噪声的数值模拟

对潜超低频通信信号会受到很强的电磁噪声干扰,为有效抑制噪声,对潜艇周围复杂流场切割地磁场产生的电磁噪声进行研究。基于流体动力学以及有限元建模方法,将潜艇阻力和压力的计算值与实验数据进行对比,验证了数值方法的有效性。在此基础上建立电磁流体耦合模型,分析潜艇在不同航速和不同航向下感应电磁噪声的频谱特性和变化特征。研究结果表明,潜艇周围流体产生的电磁噪声属于超低频噪声,具有明显的线谱特征。潜艇航速对噪声幅值影响显著,同时各个航向上的噪声分量具有很大的相关性。分析得到的噪声频谱特性可为对潜通信的噪声特性研究提供参考,为降低电磁干扰或其检测提供一定的支持。     

3500吨客货船的舱室噪声分析及计算

本文初步介绍了舱室噪声的成因,然后对我院设计的3500吨客货船进行分析、研究,并介绍了我们为降低舱室噪声采取的一系列措施。最后,列出了3500吨客货船的舱室噪声计算结果及实测结果。