鱼雷混响建模与仿真研究

混响是主动声自导鱼雷的主要干扰,混响的建模与仿真对于研究鱼雷声自导系统具有重要意义.针对混响的特性,文中采用了一种单元散射模型和混响谱模型相结合的方法实现鱼雷混响的仿真,该方法方便有效,其仿真结果与实际相吻合.     

声自导鱼雷尺度靶供靶模型的创建与仿真

论文主要介绍了声自导鱼雷尺度靶供靶的原理,并创建了为声自导鱼雷供靶的模型,利用M atlab对供靶的过程进行了仿真,对仿真结果进行了分析,并将鱼雷非尺度声靶模型仿真结果和尺度声靶供靶仿真的鱼雷回波信号进行对比,得出鱼雷尺度声靶模拟鱼雷声目标的逼真度和准确性,其回波信号能更为真实地反映潜艇等声目标对声自导鱼雷寻的信号的反射特性,从而加强靶标对抗鱼雷识别的能力,更好地保障高技术信息化条件下的鱼雷武器的靶场试验。     

声吸收系数对声自导鱼雷作用距离影响的仿真分析

鱼雷自导作用距离与声波在海水中的传播损失有关,论文通过研究仿真声吸收系数对鱼雷自导作用距离和鱼雷捕获概率的影响,得出了增加吸收系数能有效减少来袭鱼雷自导作用距离,降低其捕获概率的结论,对水下作战平台防御鱼雷攻击有着重要意义.     

自导系统右放大装置分析与替代化研究

自导系统在进行目标回波接收时,基阵利用声电能量转换,形成上、下、左、右四个波束进入放大装置,放大装置对其进行选频放大与混响抑制。文章对右放大装置电路进行具体分析,获得其选频放大与混响抑制工作特性,并进行替代化研究,所得结论有利于掌握上、下、左、右四个放大装置的工作特性,同时为该自导系统故障诊断及替代化设计研究进一步奠定基础。     

海洋环境对声自导鱼雷的影响

主要讨论影响鱼雷声自导的海洋环境因素，给出适合于计算海洋传播损失预报的理论简化模型，同时给出了影响鱼雷自导的海洋混响和气泡的声学模型。这些模型的完整使用，对鱼雷声自导性能预测和性能分析有重要的工程价值。     

火箭助飞鱼雷最优落水区研究

在研究火箭助飞鱼雷作战使用问题时,关键是要确定作为其战斗部的声自导鱼雷落水位置对射击效率的影响,从而得出能最大发挥其作战效能的射击方法。本文首先深入研究了声自导鱼雷对目标的检测模型,进而建立了基于蒙特卡罗法的射击效率计算模型,通过仿真计算确定了火箭助飞鱼雷的最优落水区。对进一步研究火箭助飞鱼雷作战使用问题,最大限度地发挥其作战效能有着重要参考价值。     

基于目指信息的潜射线导鱼雷尾转声制导方式研究

针对目指信息保障下潜射线导鱼雷远距离攻击时,采用线导+尾流自导鱼雷捕获目标概率较低的问题,提出当鱼雷越过目标推算航向线后将尾流自导转换为声自导的制导方式。介绍目指信息传输模型、目标运动假设模型、鱼雷曲线转向模型和线导+尾流自导推算前置点导引模型;提出一种鱼雷尾转声制导方式,分析目标推算航向线、尾转声时机、尾转声鱼雷航向和鱼雷到达目标散布中心后的机动搜索方案。通过仿真计算,分析了线导+尾流自导、线导+声自导和线导+尾转声等3种制导方式在不同初始态势下的鱼雷捕获概率,验证了采用尾转声制导方式兼具尾流自导鱼雷抗干扰能力强和声自导鱼雷捕获概率高的特点。     

基于GPU的海底混响信号快速仿真方法研究

在计算海底混响信号时,根据混响产生的物理机理,以射线声学为基础,用 Lambert散射定律计算海底反向散射强度,采用单元散射模型建立海底混响信号模型。利用 GPU相比于 CPU具有更高的浮点运算能力和内存带宽的特点,采用 GPU进行计算海底混响信号。通过对仿真混响信号的处理分析,在散射点较少时,混响信号包络更接近于 K分布,而随着散射点的增多,混响信号的包络接近于瑞利分布。符合混响信号的一般统计特性。该方法能快速仿真出混响信号,达到高效的目的,为以后混响信号的实时演示验证提供一条可供选择的途径。     

基于GPU的海底混响信号快速仿真方法研究

在计算海底混响信号时,根据混响产生的物理机理,以射线声学为基础,用Lambert散射定律计算海底反向散射强度,采用单元散射模型建立海底混响信号模型。利用GPU相比于CPU具有更高的浮点运算能力和内存带宽的特点,采用GPU进行计算海底混响信号。通过对仿真混响信号的处理分析,在散射点较少时,混响信号包络更接近于K分布,而随着散射点的增多,混响信号的包络接近于瑞利分布。符合混响信号的一般统计特性。该方法能快速仿真出混响信号,达到高效的目的,为以后混响信号的实时演示验证提供一条可供选择的途径。     

大型水面舰艇防护策略仿真与优化

为确定大型水面舰艇防护结构的重点保护部位,本文建立了基于概率分布的声尾流自导鱼雷进入尾流位置和航向模型,结合较贴近实际的尾流声学仿真模型、鱼雷声学自导检测模型和弹道模型,设计了基于模拟法的声尾流自导鱼雷仿真系统,在此基础上实现了对声尾流自导鱼雷命中区域的仿真计算,并据此优化大型水面舰艇防护策略。上述方法对实现舰艇轻量化设计,提高其防护能力具有借鉴作用。     

多通道运动声呐混响仿真

提出了一种直观,易于实现的方法完成多通道声呐混响信号的仿真,采用空间非均匀方式分布散射元,直接对散射元的回波信号进行迭加。仿真综合考虑了多种影响混响的因素,包括发射信号本身的参数,声呐平台的运动,海洋环境等。对仿真信号的平均混响级,瞬时值和包络值概率密度分布,空间相关系数,空时二维谱几个方面进行了检验,结果与理论分析和经验值具有较好的一致性,证明了仿真的有效性。该仿真数据能够满足空时自适应处理(STAP)方法研究的需要。     

基于短时傅立叶变化反鱼雷鱼雷主动声引信浅水检测方法

反鱼雷鱼雷在浅水工作时,背景混响干扰强,攻击目标具有高速、尺寸小的特点。发射信号应选用高频率、窄脉冲来抗混响干扰。而对高速、小目标的检测,在频域内通过不同多普勒频移将混响与目标区分开来,可降低强混响背景干扰。利用信号在频域的特征可以获得较好的检测效果。     

海底混响非瑞利特性研究及神经网络应用

基于单元散射理论介绍了瑞利分布模型和K分布模型,通过计算混响偏度和峰度判断出海底混响偏离瑞利分布模型,并利用CW信号、LFM信号的试验混响数据进行阵元域、波束域上的PDF曲线拟合。结果表明,海底混响的统计特性更趋向于K分布模型。利用BP网络方法和海底混响、点目标仿真信号的PDF特性进行了目标识别验证,其正确识别率达到了92%以上,且计算量大大降低。     

基于FRFT的强时频干扰抑制方法

混响是影响双基地或多基地声呐对水中目标探测识别的最主要干扰,提高抗混响能力对识别水中目标有极其重要意义.本文针对混响对目标回波的强时频干扰特性,基于分数阶傅里叶变换所具有的时频耦合分离特性,研究一种基于分数阶傅里叶变换的强混响抑制方法,并进行模拟仿真和水池测试研究,研究结果验证算法的有效性.本算法适用于信号形式为线性调频的宽带信号抗混响干扰,将脉冲信号在分数阶变换域进行尺度压缩,进而将目标信号和干扰信号在变换域中进行分离,有效达到抗混响的目的.     

主动声纳混响模拟及性能分析

根据混响的统计特性和信号的谱特性，对主动声纳典型信号的混响进行仿真，结合试验数据对仿真结果进行对比检验，并结合不同的信号检测方法，用仿真数据与海试实录数据进行抑制混响的能力分析，证明提出的混响仿真方法对主动声纳设计的实用性。     

Classification of underwater target echoes based on auditory perception characteristics

In underwater target detection, the bottom reverberation has some of the same properties as the target echo, which has a great impact on the performance. It is essential to study the difference between target echo and reverberation. In this paper, based on the unique advantage of human listening ability on objects distinction, the Gammatone filter is taken as the auditory model. In addition, time-frequency perception features and auditory spectral features are extracted for active sonar target echo and bottom reverberation separation. The features of the experimental data have good concentration characteristics in the same class and have a large amount of differences between different classes, which shows that this method can effectively distinguish between the target echo and reverberation.     

基于听觉感知特征的水下目标回波分类(英文)

In underwater target detection, the bottom reverberation has some of the same properties as the target echo, which has a great impact on the performance. It is essential to study the difference between target echo and reverberation. In this paper based on the unique advantage of human listening ability on objects distinction, the Gammatone filter is taken as the auditory model. In addition, time-frequency perception features and auditory spectra features are extracted for active sonar target echo and bottom reverberation separation. The features of the experimental data have good concentration characteristics in the same class and have a large amount of differences between different classes, which shows that this method can effectively distinguish between the target echo and reverberation.     

混响室场均匀性数值仿真与验证

建立了一个实际混响室的三维电磁模型,采用有限元数值方法对混响室内的电磁场分布进行了求解,并运用统计方法对电磁场数据进行处理,获取了相关系数和标准偏差等场均匀性统计信息.搅拌器是影响混响室场均匀性参数的重要部件,本文对于不同几何外形、回转半径和数量的搅拌器的混响室电磁场分布进行了数字仿真,并对比分析了搅拌器参数对于相关系数和标准偏差等统计信息的影响效果.为了验证仿真结果的准确性,本文将数值仿真结果与实际混响室的测试数据进行了对比,包括电磁场分布和场均匀性统计参数两方面,发现二者比较一致,仿真计算准确度高.     

运动声纳界面混响仿真研究

研究了一种基于空间非均匀分布散射元信号合成的运动声纳混响信号仿真方法。综合考虑了发射信号形式、声纳运动特性、海洋环境等多种混响影响因素,实现了对运动声纳混响信号的数学仿真。对仿真混响信号及其概率密度分布、空间相关系数进行了检验,结果证明了仿真的有效性。