激光窃听技术在水声信号检测中的应用研究

讨论了用激光波束检测水下声信号的原理,介绍了根据这一原理开发的检测设备,用庐设备进行的实验证了水下声信号造成的界面微扰导致了由水表面反射的激光波束光通量的变化这一检测原理,并表明基于此原理的探测是可行的。     

水下目标的激光声探测技术

高能脉冲激光聚焦于液体中,光击穿会伴随着光、声和空泡脉动等现象,其中击穿时等离子体膨胀产生的声和随后的空泡脉动产生的声统称为激光声。对产生的激光声信号进行分析,论证激光声信号应用于水下探测的可行性。设计激光声产生和测量分析系统,计算激光声信号的波束指向性、距离分辨力、噪声背景下和混响背景下的探测距离。结果表明,激光声声源在距离分辨力和声源级两方面满足对水下目标探测的要求。从理论推导和计算上初步证明了激光声信号可以应用于水下探测领域。     

经验模态分解方法在结构冲击信号分析中的应用

介绍一种非线性非平稳信号分析的新方法，此方法是基于经验模态分解（EMD）技术的振动信号分析算法。基于这种方法编写了非线性信号分析程序，把振动信号分解成多个本征函数，在分析过程中比较EMD方法与传统的FFT方法，通过两种方法的对比分析，体现了基于EMD的希尔伯特一黄变换的先进性。对水下爆炸载荷作用下的舰船结构响应进行数值模拟分析，并将EMD方法应用于水下爆炸结构冲击信号分析。通过研究每一个本征函数，从本质上分析水下爆炸冲击加速度信号的组成成分及特点。     

水下远程探测的研究和发展方向

水下反潜战和海洋开发是引领水下远程探测发展的源动力,深入开展水声物理、水下声系统(换能器和基阵)、水声信号处理及水下网络的新理论和技术研究,是提高水下远程探测能力的发展方向.     

基于频域特征的水下高速目标瞬态信号检测

水下高速目标出管瞬态信号低频特征明显。介绍了Power-Law瞬态信号检测器,针对水下高速目标的出管噪声特点,提出了基于频域特征的瞬态信号检测方法。若中高频部分能量变化明显,直接判断为非水下高速目标。利用该方法对鲸鱼的鸣叫声和实测某水下高速目标出管噪声进行了信号检测,结果表明该方法可有效对水下高速目标出管噪声进行检测,并在一定程度上降低了虚警概率。     

水下爆炸—防御水下探测新途径

介绍了水下爆炸对水中声探测设备干扰的原理和应用展望,说明了基于含能材料水下爆炸所产生的宽频带、强噪声,能够对水中声探测设备实施有效干扰.     

"声时逆转"助潜艇通信畅通

目前,大多数潜艇水下通信采用水下听音器发送和接收信息。由于在海水中声波向四面八方传播,因此从海底和海面反射回的信号会相互干扰,从而导致声音信号非常混杂,通信效果很差,传播距离也很短,同时也很难确定对方的位置。为能随时并且长距离保持通信联系,潜艇有时不得不浮出水面,或者用一种漂浮天线接收信号,如此很容易暴露自己。 为克服这些缺点,美国圣迭戈斯克里普斯海洋研究所的由杰弗·埃德尔曼领导的一个小组,利用被称为“声时逆转”的信息技术探测潜艇位置,从而使潜艇能在海水中的某一固定点接收信     

基于被动声呐方程的水下航行器声学安全态势研究

针对水下航行器声探测效能定量评估需求,以被动声呐方程为基础,建立窄带水声探测模型,定量给出水下航行器辐射噪声声源级、海洋声场传播损失、海洋环境背景噪声级等声学安全态势评估输入参数,经信号处理得到了接收设备阵列响应。在此基础上,基于统计检测理论明确了水下目标探测距离,完成了水下目标安全态势分析。研究表明,水下航行器辐射噪声峰值线谱对声呐探测效能影响显著,峰值线谱的有效控制是优化水下航行器声学性能的关键。     

利用船舶结构进行水下测绘辐射噪声预报

船舶结构的水下测绘辐射噪声预报是海洋资源探测中的关键问题。本文首先建立了船体的有限元模型,然后在此基础上进行振动模态的分析,并通过实验对低频声辐射和中高频声辐射特性进行了对比分析,实验结果表明,低频对于船舶结构的水下测绘辐射噪声影响较大,随着频率的增大,辐射噪声会急剧下降。在今后将对减振降噪的措施和效果评估做进一步研究。     

水下声信号检测系统中单片机编程的应用开发

在船舶航行时,为了提高其安全性能,往往需要对水下的声音信号进行检测,避免一些水下的障碍物。本文主要研究基于单片机系统的水下声信号检测技术,通过单片机编程,实现检测系统的性能优化和提升,从而能够适应更加复杂的水下环境,通过仿真分析,本文提出的检测方案能够检测出大多数的水下声音类型,能够大大提高系统的抗干扰能力。