基于非线性自适应脉冲噪声处理技术的甚低频通信大气噪声抑制算法及仿真实现

大气噪声中的脉冲噪声由于其瞬时能量和幅度较大,严重影响了甚低频通信系统性能。为了提高甚低频接收机的性能,必须对混有大气噪声的接收信号进行处理,来降低接收机的误码率。以MSK信号为例,通过对甚低频通信系统进行仿真,验证了基于变步长LMS算法的非线性自适应噪声处理技术对脉冲噪声进行抑制的有效性和可行性。     

电力推进船舶电网多脉冲变压整流器仿真研究

船舶电网系统对电流质量有较高的要求,而多脉冲变压整流技术可有效降低输入电流中的谐波含量。在详细分析12,18,24三种多脉冲变压整流器工作原理的基础上,在Matlab/Simulink中分别搭建多脉冲变压整流电路的仿真模型,并对3种多脉冲变压整流电路的仿真波形进行对比分析。仿真波形说明,多脉冲变压整流技术可以有效地降低输入侧的电流谐波含量,很好地抑制特定次数的谐波,进而提高船舶电网的稳定性。     

对水声直扩通信系统的干扰效果分析

直接序列扩频(DSSS)技术以其良好的抗干扰性、抗衰落性在水声通信领域得到了广泛应用。因此,从通信干扰的角度来看,对直接序列扩频通信系统的干扰效果分析很有必要。首先利用Matlab对水声直接扩频通信系统进行仿真。随后用4种典型的干扰方法(宽带噪声干扰、部分频带噪声干扰、音调干扰和脉冲干扰)对此系统进行干扰。通过对4种典型干扰下系统的误比特率曲线进行对比分析。结果表明:在通信机制不明确的情况下宜使用部分频带噪声干扰;当通信机制明确时,使用音调干扰,并且证明了干扰频率的最佳位置;在一定条件下,脉冲干扰能够对直接扩频系统产生有效干扰。以上分析对特定环境下的干扰样式选取具有一定的指导意义。     

电力推进船舶电网多脉冲变压整流器仿真研究

船舶电网系统对电流质量有较高的要求,而多脉冲变压整流技术可有效降低输入电流中的谐波含量.在详细分析12,18,24三种多脉冲变压整流器工作原理的基础上,在Matlab/Simulink中分别搭建多脉冲变压整流电路的仿真模型,并对3种多脉冲变压整流电路的仿真波形进行对比分析.仿真波形说明,多脉冲变压整流技术可以有效地降低输入侧的电流谐波含量,很好地抑制特定次数的谐波,进而提高船舶电网的稳定性.     

基于两种噪声调制模型的雷达干扰信号仿真研究

从信号处理的角度,建立了噪声调幅干扰和噪声调频干扰这两种噪声瞄频干扰的数学模型,通过计算机仿真,对它们的特点进行对比,并结合脉冲压缩雷达的工作方式,采用这两种干扰信号对巴克码脉冲压缩雷达进行干扰,由仿真结果得出雷达信号与干扰信号参数对干扰效果的影响。     

基于改进混沌系统的微弱信号检测方法

混沌系统具有对噪声和与系统内置信号频差较大信号免疫,而对与系统内置信号频差较小信号敏感的特点,据此可检测强宽带噪声背景下的微弱信号。但在实际仿真过程中发现,当系统处于混沌临界状态时,输入纯噪声也可能引起系统的相变,且当输入的信号与系统内置信号频率相同而初相位不同时,可能不能引起系统的相变。这些情况的出现降低了微弱信号检测的正确率。本文主要针对该问题提出解决方法,将混沌系统内置信号的幅度取为小于混沌临界阈值,可避免纯噪声引起系统的相变,将混沌系统扩展为4种形式后,可检测不同初相位的输入信号。仿真结果证实该改进方法的有效性。     

长短时记忆网络水下目标噪声智能识别方法

未来基于水下无人平台的水声目标探测体系要求平台自身具备目标智能化识别能力,而传统水下目标噪声识别方法需要人工提取泛化能力强的特征数据,且识别过程具有较强的人机交互特性,无法满足这一要求。针对这一问题,本文研究一种基于长短时记忆网络(LSTM)的水下目标噪声智能识别方法,借助深度学习自主学习数据特征的能力,应用长短时记忆网络(LSTM)分别对水下目标噪声的时域时间序列数据、频谱数据、梅尔倒谱(MFCC)数据进行深层次特征提取与识别,并使用实际水声目标噪声信号对该方法进行了验证。结果表明,在上述3种输入数据情况下,采用LSTM长短时记忆模型均能有效实现水下目标噪声特征提取与智能识别。     

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。     

1(1/2)维谱在舰船辐射噪声线谱提取中的应用

舰船辐射噪声的线谱成分包含有大量的舰船特征信息,是被动声呐识别目标和估计目标速度的依据。本文对1(1/2)维谱的抑制高斯噪声、增强信号基频分量和剔除非耦合相位的谐波分量等特性进行仿真,通过对2种船型的舰船辐射噪声实测数据进行处理,得出结论,1(1/2)维谱对线谱基频具有增强作用,并且能够有效地抑制高斯背景噪声,相比于传统的功率谱方法,1(1/2)维谱更有利于舰船辐射噪声线谱的提取。     

湍流边界层激励下平板辐射噪声数值计算方法北大核心CSCD

[目的]湍流边界层(TBL)激励下的结构辐射噪声(也称"流激噪声")是水下航行体的重要噪声源,因此,对流激噪声数值计算方法的研究具有重要意义。[方法]基于LMS Virtual Lab数值计算软件,以Corcos湍流脉动压力频率波数模型作为输入,采用主成分分析(PCA)法和振动—声传递向量(VATV)法计算湍流边界层激励下平板结构的流激噪声,并对两种方法的正确性进行验证,比较分析两种方法的计算时间及得到的声压自功率谱密度(ASD)曲线。[结果]结果表明,这两种方法均可有效计算湍流边界层激励下的结构流激噪声,且计算结果基本一致;和PCA法相比,VATV法所占用的计算资源更少,能快速预报结构的流激噪声;相较于VATV法,PCA法还可以得到结构振动响应结果。[结论]该研究结果对水下结构流激噪声快速预报具有一定的参考价值。     

基于PCNN的水下图像滤波算法研究

提出基于PCNN（脉冲耦合神经网络模型）水下图像滤波的脉冲噪声滤波算法,并进行了理论分析与计算机仿真。通过实验验证表明：经该方法滤波的图像无畸变、模糊小,较传统的图像滤波方法有明显的优越性,实验得到了良好的滤波效果。     

一种基于小波去噪的脉冲噪声抑制方法

小波去噪是近年来兴起的信号处理领域中的高新技术,而目前许多研究方法都是以高斯噪声为背景的.在小波阈值去噪的基础上,将伪随机m序列引入小波去噪方法中,可有效去高斯噪声中掺杂的脉冲噪声.     

船用磁悬浮隔振器建模和鲁棒性研究

振动噪声是影响海军舰船战斗力的一个重要因素,本文针对舰船舱室的特殊应用环境,得到了影响隔振器稳定性的主要外部因素是环境噪声干扰和冲击干扰,采用实验建模得到的磁悬浮主动隔振器初级通道和次级通道脉冲响应模型进行了滤波x-LMS算法控制下的鲁棒性仿真。仿真结果验证了脉冲响应模型的有效性,也证明了磁悬浮主动隔振器具有很强的鲁棒性。     

宽带声矢量场的表征(英文)

Compared to a scalar pressure sensor, a vector sensor can provide a higher signal-to-noise ratio (SNR) signal and more detailed information on the sound field. Study on vector sensors and their applications have become a hot topic. Research on the representation of a vector field is highly relevant for extending the scope of vector sensor technology. This paper discusses the range-frequency distribution of the vector field due to a broadband acoustic source moving in a shallow-water waveguide as the self noise of a surface ship, and the vector extension of the waveguide impulse response measured over a limited frequency range using an active source of known waveform. From theory analysis and numerical simulation, the range-frequency representation of a vector field exhibits an interference structure qualitatively similar to that of the corresponding pressure field but, being quantitatively different, provides additional information on the waveguide, especially through the vertical component. For the range-frequency representation, physical quantities that can better exhibit the interference characteristics of the waveguide are the products of pressure and particle velocity and of the pressure and pressure gradient. An image processing method to effectively detect and isolate the individual striations from an interference structure was reviewed briefly. The representation of the vector impulse response was discussed according to two different measurement systems, also known as particle velocity and pressure gradient. The vector impulse response representation can not only provide additional information from pressure only but even more than that of the range-frequency representation.     

饱和冲量及其等效方法在舱室内爆炸中的应用

[目的]对于受到爆炸脉冲载荷冲击作用的船体结构,基于饱和冲量现象的相关研究表明,仅根据最大载荷幅值和脉冲总冲量来设计船体结构是不合理的,需探究工程应用中的饱和冲量现象。[方法]首先,总结饱和冲量概念的提出及研究发展;然后,以舱室内爆炸为典型算例,分析内爆炸载荷的曲线特性及结构响应特征;最后,基于饱和等效方法将复杂的内爆炸载荷等效为矩形脉冲载荷,采用理论及数值方法对等效载荷进行计算。[结果]结果表明:在舱室内爆炸准静态超压情况下普遍存在饱和冲量现象,实际工程应用中爆炸载荷会对结构造成较大的塑性变形,通常超过10倍板厚;而运用基于饱和冲量的等效方法分析,所得结果与数值仿真结果的误差小于10%。[结论]运用此方法可更准确地得出结构塑性动力响应结果,在结构抗冲击设计优化时,还可减少繁琐的复杂非线性数值计算,使设计更高效。     

基于Hilbert-Huang变换的船舶结构冲击响应研究

针对水下爆炸时船舶结构遭受的冲击响应信号具有非线性非平稳的特点,提出将Hilbert-Huang变换用于船舶结构冲击响应信号处理.Hilbert-Huang变换是基于经验模态分解(EMD)和Hilbert谱的一种信号处理方法,用EMD分解把时间序列信号分解成不同特征时间尺度的固有模态函数(IMF),然后对IMF分量进行Hilbert变换,从本质上分析船舶结构冲击响应信号的组成成分及特点.与FFT变换和小波变换相比,Hilbert-Huang变换体现出自适应性和先进性,可以有效提取船舶冲击响应信号的时频特征,揭示船舶结构自身的动态特性对冲击响应的影响.     

A method of multi-channel reference signals acquiring in broadband ANC

In a flank array on an unmanned underwater vehicle （UUV）, self-generated noise which has broadband and colored spectrum property in frequency and spatial domain is the main factor affecting the performance of weak signal detection, so the technique of adaptive noise cancellation （ANC） as well as physical denoising and active noise cancellation are often used in practice. Because ANC is based on correlations, improvements in performance come from better correlation between reference signals and primary signals. Taking full advantage of the characteristics of flank arrays and the characteristics of information obtained from hydrophones, a new method for reference signal acquisition for adaptive noise cancellation is proposed, in which the multi-channel reference signals are obtained by accurate delaying for a given direction of arrival （DOA） and differencing between adjacent outputs of array elements. The validity of the proposed method was verified through system modeling simulations and lake experiments which showed good performance with little additional computational burden.     

基于 SVM 的双层圆柱壳体机械振动噪声数据特征提取方法比较

鉴于某双层圆柱壳体的机械振动噪声数据结构复杂、维数较高,工程上不宜直接分析,文章提出先对其进行特征提取后再进一步分析的思路,可有效简化数据结构,提高数据分析的准确度。选择工程上常用的主成分分析法（PCA）、核主成分分析法（KPCA）与独立成分分析法（ICA）对文中高维机械振动噪声数据进行特征提取。利用支持向量机（SVM）的分类识别能力,对经特征提取后不同工况下的噪声数据进行分类识别。依据正确识别率大小比较三种方法的特征提取效果,以选择针对某双层圆柱壳体机械振动噪声数据合适的特征提取方法。结论可为深入分析某双层圆柱壳体机械振动噪声数据的规律特点打下良好基础。     

OFDM系统时频二维信道估计研究

针对短波信道时变色散的特点,设计了OFDM系统信道估计所需的时频二维棱形插入导频图案,并根据时频域两方向导频插入的稀疏程度,选择了二维插值的方法和插值次序,另外,提出了改进的变换域DFT信道估计算法.该算法通过适当选取变换域补零的位置,有效减小了非整数倍采样间隔信道时延引入的能量泄露,并滤除了噪声的影响.最后,在短波多径环境下仿真算法的性能,并与常用频域插值算法和维纳滤波方法进行了对比.仿真结果表明：改进方法的增强了算法对多径延迟分布的鲁棒性,提高了信道估计精度,同时还保持了较低的计算复杂度.     

基于实船抗爆炸冲击试验的爆源定位方法

对实船抗爆炸冲击试验中鱼雷爆炸点的几种定位方法进行了阐述,并结合实船抗某型鱼雷爆炸冲击试验的实际测量情况,对各种定位方法的应用效果、适用条件进行了综合比较和分析,提出了实船抗爆炸冲击试验爆炸点定位测量的一种有效方法,适用于其他实船抗爆炸冲击试验和其他型号鱼雷实航打靶试验,具有通用性和推广价值。