应用局域波对声发射信号监测提取

介绍了局域波的基本原理,分析了声发射信号的特点和声发射信号检测系统,提出了局域波分解特征量提取技术。通过在钢管裂纹声发射的一个实际信号中的应用,验证了局域波特征量提取的有效性。     

基于互双谱与径向基函数神经网络的舰船目标分类(英文)

提出了声矢量信号互双谱估计算法.利用该算法和其它的二阶、高阶谱估计算法,提取了实测数据的声压和声矢量信号组合特征,并用不同组合特征构造了径向基函数神经网络的输入向量集,对矢量水听器实测的舰船目标进行了分类识别.结果表明,声矢量信号组合特征比声压信号组合特征具有更强的类别可分性,提高了水声目标的识别率.     

基于EMD和2（1/2）维谱的直升机声信号特征提取

利用经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）的方法将直升机声信号进行分解,得到一系列本征模态分量（Instrinsic Mode Function,IMF）。计算实际直升机声信号及由其分解得到的每个IMF分量的四阶累积量对角切片谱,并由此得到实际信号及每个IMF分量的四阶累积量对角切片谱的幅度绝对值之和E。计算每一个IMF的E值与实际信号E值的比值构成直升机声信号特征矢量。采用神经网络分类器,对两种不同机型的直升机声信号进行分类和识别。仿真实验验证了该方法是可行的、有效的,分类识别取得了较好的效果。     

基于声信号分形特征的柴油机故障在线诊断系统研究

分析了柴油机声信号的分形特征,将标度曲线的无标度区域局部斜率作为特征关联维数,用来判别柴油机的工作状态。利用Lab VIEW平台开发了在线故障诊断系统,给出了关联维数的计算流程,并以东风4135四缸直喷式柴油机作为对象进行试验,分析了四种工况下柴油机声信号的局部斜率特征,建立了关联维数特征库。     

将“振动”作为设计隐身平台的工具

设计师必须在不牺牲作战平台的基本功能，即武器运输的前提下，设法均衡满足改善平台隐身性时的各项有冲突的要求。技术进步带来了性能更佳的传感器，因此延迟发现和隐蔽是作战原则的基本要素。隐身可划分为声隐身和非声隐身。声隐身涉及到辐射噪声（由机械、螺旋桨或水动力引起）、声目标强度等，而非声隐身包括雷达特征信号、电场辐射信号（ELFE）、红外特征信号、光信号、磁特征信号等的隐身。机械的振动级可以作为设计工具。了解不同机械及其在不同栽荷条件下，采取不同安装方案时的各种振动特性，有助于判断辐射噪声可进一步降低的范围。把问题解决在源头历来是处理问题的最佳方案。即将焦点集中于振动产生的机理，其次才是传输路径。包括基座、支撑结构、管路、波纹管、减振架等在内的传输路径在降低辐射噪声中逐渐变得重要。监测振动级并产生方向相反，大小相同的振动是降低振动的新兴技术。本文讨论了上述方法和将振动作为海军作战平台设计师工具的实践应用。     

水中目标回波脉冲包络起伏特征研究

水中目标散射声信号中蕴含了目标外形、结构、材质等物理属性信息,如何表征和提取这些属性信息一直是水中目标散射声信号分类与识别研究关注的焦点之一。为此,文章提出并研究了与水中目标属性信息相关联的散射声信号包络起伏特征,分析了该特征与目标外形、结构等物理属性间的内在关联及其形成机理,建立了相应的特征表征模型,并开展了理论仿真分析和模型实验验证研究。研究结果表明:体目标回波的脉冲包络起伏极值频率随入射声波的载频增加而增加,这体现了体目标的属性;Bench Mark模型的回波脉冲包络起伏频率与目标方位角密切相关,其中艏艉方向最大,正横方位最小。     

深海中声信号会聚区传播特征仿真研究

会聚区传播是声信号在深海中的基本传播方式之一.本文对声源在不同深度时的会聚区传播特征进行仿真研究,声源深度从20 m变化到1 050 m,研究发现声源深度变化对会聚区特征影响很大,随着声源深度增加,第一会聚区出现的距离、会聚区跨度、会聚区深度范围都逐渐越小;随着声源深度持续增加直至声道轴附近,各会聚区出现的距离及会聚区跨度不断减小,直至无法区分各会聚区,深度方向上,会聚区深度范围不断减小直至集中在声道轴上下一定深度范围内传播,声信号在声道轴附近传播时,声信号损失最小,信号可以传到更远的距离上;第一会聚区附近的海底反射信号很强,可用于信号检测.     

国外 UUV拖曳声呐试验情况分析

本文描述了 SLITA和微型 SLITA接收声信号试验和噪声分析过程及结果,并绘制接收声信号模块图。同时,描述了 TOSSA收发声信号试验及分析过程和结果,并绘制发射声信号模块图和建立声信号单程传输基本模型。     

希尔伯特-黄变换在船舶声信号特征提取算法处理

首先分析希尔伯特-黄变换的实现流程;然后针对流程中的经验模态分解进行阐述,得到原始信号的希尔伯特频谱;最后将希尔伯特-黄变换应用于船舶声信号提取中,并利用最近邻分类法进行分类。实验结果表明,希尔伯特-黄变换能够自适应局部的变化,且分辨率高,能够有效的提取非线性、非平稳的船舶声信号特征。     

低速物体入水溅落声特性研究

在水池中利用声压水听器和矢量水听器对实验模型低速入水产生的溅落声进行了一系列测量实验,对低速物体溅落声信号的波形特征、声源强度随入水角的变化规律以及频谱特性进行了初步分析,并给出了一些实验结果.     

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。     

从潜艇水下噪声频谱中分离出螺旋浆噪声的研究

本文依据收集的资料，分析了潜艇噪声源及其特性；从声频特征信号分析出发，综合出从测获潜艇水下辐射噪声和自噪声中分离出螺旋桨噪声（旋转声、涡流声、空化噪声、唱音）的方法，可供从事螺旋桨噪声控制的研究人员参考。     

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。     

陀螺支承结构的声信号提取及其频率特性分析

针对目前缺乏陀螺支承结构故障在线检测方法的现状,分析了通过检测声信号来分析陀螺支承结构故障的方法.提出了陀螺声信号频率与陀螺马达转速间的关系,并建立了测量数据模型.根据陀螺声信号微弱、测量噪声复杂的特点,提出利用相参处理技术提取陀螺声信号多普勒频率的方法.对某型电控罗经的实验测量结果表明,相参处理技术能够提取微弱的陀螺声信号,验证了陀螺声信号频率与陀螺马达转速间的关系,得到了陀螺支承结构声信号的频率特性,为进一步研究故障检测算法提供了基础.     

利用仰角信息降低直升机声目标检测虚警率

对直升机声目标的检测是低空管制的一项重要内容。利用谐波特征识别直升机声信号往往受到地面噪声的影响,系统的虚警率高。不同的声源目标有着不同的空间位置,依据这一特性,文中提出一种利用仰角信息和谐波特征综合判断的方法来检测直升机声目标。实验的对比结果表明了该方法的有效性和可行性,系统的虚警率从18.29%降到了4.88%。最后在LabVIEW环境下,设计出声探测技术实验平台用于直升机声目标的检测,实现了软件和硬件的结合。平台的界面友好,操作简单,实用性较好。     

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。     

螺旋桨空泡噪声测量与分析

通过对空泡水筒中螺旋桨进行空泡噪声测量试验,采集了螺旋桨在空化条件和非空化条件下的噪声信号。借助数字信号处理技术对声信号进行频谱分析,研究空泡噪声特征信号在频域的特征和规律,以便判别或预报这类空泡及其噪声特性。此次试验特别引入加速度计,测量了螺旋桨动力仪引起的机械振动信号,并得出其信号对水听器采集的水声信号影响较大,可采用噪声消除方法降低干扰。试验表明,噪声频率在高频时空化噪声比非空化噪声声功率级增加约20 dB。另外,详细介绍了噪声测量系统和测试方法,同时也采用高速摄像机对螺旋桨空泡进行了观测。     

柴油机燃烧室部件声发射诊断方法研究

本文基于声发射信号和迁移学习,提出一种新的柴油机燃烧室故障诊断方法。研究在TBD234V6型柴油机上模拟了喷油器堵塞、启阀压力减小和排气阀漏气故障等,用CompactRIO硬件进行信号采集,并针对燃烧室部件故障后声发射信号的特征进行分析。研究表明,以特征参数提取和迁移学习为基础的故障诊断方法能更准确地识别不同故障类型,相对于传统机器学习算法,其准确度更高,泛化能力也更强,对于数据样本较少和不同数据分布的情况下也有较好适应性。此研究对于保证柴油机燃烧室部件的健康状况、确保船舶安全航行具有重要意义。     

声发射信号的广义线性定位法

本文详细研究了线性定位法对偏离换能器连线的声信号的定位精度，在此基础上，提出了一种既适合于声换能器连线上声信号的定位，又适合于偏离声换能器连线并平行于声换能器连线上声信号的线性定位新方法，即声发射信号的广义线定位法。用Hsu-Nielsen声源在平面钢板上进行了的定位试验，证明广义线性定位法比线性定位法具有更高的定位精度及更广泛的适用性。     

基于多源信息融合的柴油机故障诊断方法

为提高柴油机这一复杂系统的故障诊断精度,在采集缸盖声发射信号、缸盖振动信号和机体声发射信号特征信息的基础上,利用3个BP神经网络进行局部诊断并获得证据体,对各证据体应用D S证据组合规则进行决策融合。针对D S证据理论在处理冲突证据时存在的局限性问题,提出一种多源加权融合的故障诊断方法。该方法利用各证据体对命题识别的正确率和证据体之间的距离对各证据体进行修正。故障模拟试验表明:提出的方法可提高柴油机的故障诊断精度,充分验证其应用在柴油机故障诊断中的可行性。