用磁偶极子阵列模型计算运动舰船感应电场

提出一种基于磁偶极子阵列模型的运动舰船感应电场的计算方法，根据一次船模实验，分析了运动舰船产生的感应电场大小及空间分布特性。实验结果表明，该感应电场大小和航速成正比，电场分布具有很强的区域性且该电场是完全可测的。     

基于11/2维谱的舰船轴频电场线谱提取

11/2维谱可加强成整数倍谐波信号的基频分量,抑制高斯有色噪声及对称分布的噪声,剔除非二次相位耦合的谐波分量,这些特性对提取舰船轴频电场线谱十分有利.采用该方法对船模产,生的轴频电场实测数据进行了处理,实验表明它可以有效地将微弱的轴频电场信号从背景噪声中分离出来.     

基于ANSYS的舰炮托架模态分析

针对舰炮托架为箱式对称结构以及内部有加强筋的特点,利用有限元分析软件ANSYS建立了托架的有限元模型。通过建立一个辅助刚体模型,分析了托架的静态应力和变形;应用模态分析理论研究托架的固有频率和振型;对在后坐力激励下托架的动态响应进行了仿真。研究工作可为舰炮托架的结构设计和优化提供理论参考。     

雷电信号对船舶轴频电场检测算法影响的研究

针对现有船舶轴频电场检测均未考虑雷电信号对其影响,实测了因雷电引起的1～10Hz频段内的水下电场信号,总结了该信号的特征,并分析了其对船舶轴频电场检测算法的影响.提出通过调整轴频电场检测算法中数据窗时间长度、滑动数据窗的时间间隔和特征值大于门限值的持续时间来消除雷电信号对船舶轴频电场检测算法的影响.通过对实测船舶轴频电场和雷电信号的验证表明,该方法行之有效.     

对船舶大轴电流的检测研究

船舶大轴电流是产生船舶静电场分布的主要原因,文中提出通过测量大轴电流周围的磁场分布从而推算大轴电流的方法．在实验室中模拟大轴电流．自制专用的磁性换能器,在磁芯充分饱和的条件下,通过提取输出信号中的二次谐波来获得船舶大轴周围磁场数据,再由此推算出大轴电流．实验结果表明该方法结构简单、测量可靠．对大轴电流的测量可以为分析船舶周围静电场的分布提供新的思路．     

平稳噪声背景下短时动态信号的自适应滤波

根据短时动态信号与平稳背景噪声的特征区别，以时间序列的AR模型理论为依据，导出背景噪声自适应白化滤波器的结构，并用变步长LMS算法实现自适应滤波．合理设计LMS算法的收敛速度，使得滤波器既能白化背景噪声，又能使动态信号失真不大．当输入信号只有平稳背景噪声时，滤波器输出是白噪声；如果输入信号中含有短时动态信号，则滤波器输出就含有明显的信号波形．仿真计算结果表明，文中给出的方法用于从4，5级海况下的海洋波浪噪声中提取动态船舶水压场信号时，能提高信噪比达20dB．该方法可推广到其它场合，用于从平稳噪声背景中提取短时动态信号．     

基于EMD和4阶累积量的船舶轴频电场线谱提取

为实现海洋环境电场背景中微弱的船舶轴频电场信号的有效检测,提出一种结合经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和4阶累积量对角切片功率谱的方法。首先,利用EMD方法的自适应滤波特性将信号进行分解,得到本征模态函数(Intrinsic Mode Functions,IMF),按照K-L散度准则进行有效IMF的筛选;然后利用高阶累积量抑制高斯色噪声的性质,计算各有效IMF分量4阶累积量对角切片的功率谱,并进行多子带中的线谱提取。海上实测数据的处理结果表明,该方法能够实现-15d B下的线谱提取,具有一定的实用价值。     

舰船轴频电场的实验验证

阐述了海水中舰船极低频电场的产生机理,并利用船模在实验室实际测量了腐蚀电流和外加防腐电流经螺旋桨转动的调制后在海水中产生的极低频电场.测量结果表明,由不同金属制成的船壳和螺旋桨之间的腐蚀电流和防腐电流经螺旋桨转动的调制后,在海水中会产生以螺旋桨转动频率为基频以及高达几百赫兹的谐波的极低频电场,成为舰船的一个重要目标特性.     

实测海洋环境电场数据正态性检验

海洋环境电场信号的正态性检验问题是舰船电场探测研究领域的一个重要问题.在对各种正态性检验方法作充分讨论的基础上,文中使用Q-Q图法和Epps-Pulley法对实测的海洋环境电场数据进行了正态性检验.检验结果表明,在样本长度足够大的条件下,海洋环境电场具有良好的正态性.     

自适应线谱增强算法改进及其在轴频电场信号检测中的应用

在分析自适应线谱增强算法理论的基础上,对该算法进行了改进,即在增加相干累加算法的基础上,对几个输出误差进行加权处理,使得越接近当前时刻的误差其权值越大,从而使误差信息更接近于真实值．对实测数据和仿真数据的分析表明,在低信噪比情况下,文中算法能较好地检测到轴频电场信号的线谱,其性能要优于普通的自适应线谱增强算法．