转向目标逆合成孔径成像技术

针对水中目标逆合成孔径成像问题,建立了转向(旋转)运动目标的信号模型,研究提出了频域反向投影和等效圆周合成孔径2种逆合成孔径成像方法。理论和仿真分析表明:频域反向投影法的原理清晰,易实现,成像质量较高;等效圆周合成孔径法利用双线性内插和快速傅里叶变换,在逆合成孔径大小少量损失的情况下,有效提高了计算效率。     

宽带宽波束SAS成像研究

合成孔径声呐在海底成像和扫雷方面有广泛的应用前途.现有的合成孔径声呐技术多是由合成孔径雷达技术直接借用来的,使用窄带系统.宽带宽波束合成孔径声呐(WBSAS)成像不同于传统的窄带合成孔径声呐成像存在自身特有的问题.适用于传统窄带合成孔径成像声呐成像的菲涅耳近似和其他一些简化不再适用于WBSAS成像处理.大距离徙动给成像、运动补偿和自聚焦提出了严峻的挑战.本文着重探讨WBSAS与传统的窄带合成孔径声呐成像的区别.     

逆合成孔径成像技术在声自导鱼雷中的应用研究

针对鱼雷的真假目标识别和要害部位识别问题,提出了将逆合成孔径成像技术应用于声自导鱼雷的研究思路,可为声自导鱼雷提供判定目标真伪、确定目标关键部位的一种最为有效和直观的手段.简要介绍了逆合成孔径成像技术及其在声自导鱼雷中的应用原理,并分析了逆合成孔径成像的国内外研究现状、应用前景和下一步的研究方向,对鱼雷声自导技术具有一定的参考意义.     

Chirp-Scaling 算法在宽带合成孔径声纳成像中局限性研究*

传统的Chirp Scaling算法主要适用于正侧视窄带的情况下的合成孔径声纳成像,但算法中采用的泰勒展开近似与调频斜率取值近似却不能适用于采用宽带发射信号的成像。论文主要针对Chirp Scaling算法的上述局限性,研究了Chirp Scaling算法对宽带SAS的影响,并进行了仿真验证。     

基于亮点迹线跟踪的逆合成孔径成像运动补偿技术

本文提出一种基于亮点迹线跟踪的逆合成孔径声呐运动补偿技术。该方法从匹配滤波后的多脉冲回波历程图上,对距离变化区间较小的亮点进行轨迹跟踪,得到亮点距离随时间的变化,估算出目标质心到基阵的漂移运动量,并进行补偿。仿真试验结果表明,所提方法能有效提高逆合成孔径声呐的成像性能。     

基于多维波形分集数字波束形成SARS模型

提出一种新型多维波形分集数字波束形成合成孔径雷达系统,依据DPCA技术,基于传统的精确传递函数(ETF)成像算法推导出系统传递函数。分析表明,新系统能够减少方位模糊并能提高成像带宽。最后通过仿真研究证明该新型雷达有更多的处理自由度,可以减小方位向系统的采样频率。     

改进R-D算法的ISAR成像仿真研究

在逆合成孔径雷达成像中,距离多普勒算法以其效率高占据了重要的地位。但基本R-D算法要求成像目标转角小,而且存在目标图像横向分辨率低等不足。本文在研究ISAR成像转台模型的基础上,采用脉冲压缩技术、插值技术、极坐标格式、后阈值处理技术以及加权技术改进R-D成像算法。同时对大转角情况下的目标进行成像。算法对二维目标由110个散射点组成的飞机模型进行仿真。仿真结果表明算法的有效性。     

矢量圆阵时域解析MVDR算法研究

为提高矢量圆阵的方位估计性能,将VTAMVDR(MVDR based on Time-domain Aanalysis signals of Vector Sensor)应用在矢量圆阵中,提出矢量圆阵时域解析MVDR算法,研究了矢量圆阵时域解析MVDR算法的原理及实现流程,然后通过仿真分析对比矢量圆阵时域解析MVDR算法与矢量圆阵常规波束形成的波束宽度、方位估计性能和分辨率.仿真结果表明,矢量圆阵时域解析MVDR算法方位估计性能和多目标分辨能力优于常规波束形成算法.     

高分辨估计多目标方位的研究

采用的是加权多目标分类算法(WMUSIC方法)来提高空间方位估计的方法。它利用阵列输出的协方差矩阵中噪声空间较好的估计多目标的方位，是一种超分辨率的方位估计算法，具有比传统MUSIC更好的分辨率和精确度。本文对其进行了详细的阐述及计算机仿真。     

宽带宽波束SAS成像研究

宽带宽波束合成孔径声呐（WBSAS）成像不同于传统的窄带合成孔径声呐成像存在自身特有的问题。适用于传统窄带合成孔径成像声呐成像的菲涅耳近似和其它一些简化不再适用于WBSAS成像处理。大距离徙动给成像、运动补偿和自聚焦提出了严峻的挑战。着重探讨WBSAS与传统的窄带合成孔径声呐成像的区别。     

双层壳体的船舶动力舱振动与声辐射的有限元结合边界元数值计算

利用ANSYS有限元软件，建立了双层壳体的船舶动力舱的水下结构流体耦合的声振模型。采用有限元结合边界元的方法，数值计算并分析了耐压壳体和轻质外壳的厚度变化对动力机械振动传递、水下外壳振动以及辐射噪声的影响，计算结果表明，本文的方法对大型复杂结构的水下声振预估有借鉴价值。     

塑性区模型损伤修正及其对声发射活动的影响

文章采用损伤力学方法对Dugdale塑性区模型进行修正,研究损伤分布对裂尖塑性区的影响。修正的塑性区模型与Dugdale模型、Irwin模型进行了比较,结果令人满意。又通过该模型,研究声发射总计数N与应力强度因子K及塑性区半径ry之间的关系,与实验结果一致。说明可采用宏观变量ry来描述声发射活动中的微观损伤变化,有利于从多角度揭示产生声发射源的机理,适于工程应用。     

LFM-Costas编码信号在水下目标识别中的应用

在水声对抗中,为了有效对抗假目标和准确判别目标尺度,提出了一种具有较高时-频联合分辨力和抗混响能力的LFM-Costas编码信号形式。并在浅海混响信道模型和目标多亮点模型基础上研究了LFM-Costas编码信号的目标尺度判别性能。通过仿真和海上试验,表明LFM-Costas编码信号在混响背景下能准确判别目标尺度,具有一定的工程应用价值。     

基于流固耦合模型的拖曳线列阵隔振模块隔振性能分析

为了进一步提高拖曳式声纳的工作性能,必须在声阵模块前、后插入性能优良的隔振模块。利用ANSYS有限元软件建立了拖曳线列阵隔振模块的流固耦合模型,计算了隔振模块VIM(Vibration Isolation Modules)的隔振性能。计算表明了流体、拉力、护套材料阻尼、护套材料弹性模量等对隔振模块的隔振性能都有一定的影响。模型中应充分考虑流体的作用;隔振效果随拉力的增大而减小,护套材料阻尼和弹性模量对隔振效果的影响均与激励频率有关。对于进一步改进和提高隔振模块性能具有参考价值。     

水下扁平阻抗结构衍射声场建模与计算

运用一致性几何衍射理论对水下扁平阻抗结构的衍射声场计算进行了理论建模与分析,并通过数值仿真讨论分析了水下扁平结构衍射声场分布与不同衍射类型、收发方式、结构表面阻抗特性、入射声波性质等几何特性和声学特性间的影响关系.其中,首次考虑了尖端衍射贡献影响,并重点分析了尖端衍射和结构表面阻抗特性在不同条件下对总的衍射声场作用规律和影响程度等.最后为验证上述理论模型和计算方法的正确性和可靠性,还与水下钢板散射声场分布实验测试结果进行了对比分析.研究结果表明:(1)考虑尖端衍射贡献影响使得上述模型更加完整,计算精度得到有效提高,且尖端衍射影响程度与入射声波频率、收发张角、结构表面阻抗特性以及声源、接收场点和结构的空间相对几何位置等因素有关;(2)结构两侧表面阻抗特性的影响规律和程度存在差异.其中,面向声源一侧的结构表面复反射系数幅值和背向声源一侧结构表面的复反射系数相角对结构衍射声场分布强度的影响尤为明显.这些对水下目标强度估计、自由场材料声学测试和衍射效应抑制技术研究等具有理论指导意义和工程应用价值.     

一种通用型基于经验模态分解的小波阈值滤波方法研究

首先针对中高频水声信号,提出一种改进的经验模态分解加小波软阈值滤波方法;然后将信号进行带通滤波处理及经验模态分解,将分解得到的各个模态转换为频域信号,采用小波软阈值方法在频域上对这些模态进行滤波,最后对信号进行重构,并将其转换为时域信号。分别采用本方法和原时域上的小波阈值方法对不同频率的水声信号进行滤波,经计算分析可知,对频率小于800 Hz的水声信号,采用原方法可获得较好的滤波效果;当信号频率大于800 Hz时,采用本方法的滤波效果更好,因此应针对不同频率的水声信号,选择合适的滤波方法,以获得满意的滤波效果。     

弹性腔流激耦合共振及声辐射机理研究

利用Elder空腔声学模型,分析了典型空腔腔口剪切振荡和刚性壁腔体声模态的频率特征。采用模态法建立了弹性壁腔体模态声阻抗计算模型,并计算分析了腔口剪切振荡与弹性腔体耦合的归一化声辐射函数。研究表明弹性壁提供的附加压缩性,降低了空腔模态频率,增大了腔口剪切振荡与空腔模态耦合共振及强声辐射的可能性,并由试验验证了计算结果。     

CEC系统信息融合技术探讨

协同作战能力（CEC）系统是未来网络中心战感知网格的重要组成部分，本文将初步探讨CEC系统信息融合技术。首先介绍CEC系统，分析适合于CEC系统的信息融合功能模型，提出分布式融合结构模型，探讨CEC系统中航迹关联算法和目标识别方法等。     

随机面激励的非规则声腔自噪声计算方法研究

舰船声呐罩以及舱室、车厢等常见的非规则声腔受湍流边界层脉动压力随机面激励产生的水(气)动力噪声,已经或将成为声呐自噪声和舱室噪声的主要成因。文中以一个非规则形状的三维声腔为例,考虑声腔结构振动与内外声场的耦合,采用虚拟膜技术和集成模态法以及功率谱密度概念,建立了声腔受湍流边界层脉动压力随机面激励的自噪声计算模型和方法。数值计算分析表明:虚拟膜技术和集成模态法可用于舰船声呐罩以及列车和汽车车厢等非规则声腔自噪声计算的声学建模,预报声腔内部水动力噪声或气动力噪声的低中频分量,具有数值方法能够模拟复杂形状声腔和解析方法相应的声振耦合方程维数少的优点。     

Structural-acoustic optimization of stiffened panels based on a genetic algorithm

For the structural-acoustic radiation optimization problem under external loading,acoustic radiation power was considered to be an objective function in the optimization method. The finite element method(FEM) and boundary element method(BEM) were adopted in numerical calculations,and structural response and the acoustic response were assumed to be de-coupled in the analysis. A genetic algorithm was used as the strategy in optimization. In order to build the relational expression of the pressure objective function and the power objective function,the enveloping surface model was used to evaluate pressure in the acoustic domain. By taking the stiffened panel structural-acoustic optimization problem as an example,the acoustic power and field pressure after optimized was compared. Optimization results prove that this method is reasonable and effective.