【摘要】：艦船輻射噪聲是水下對抗最重要的物理場之一,并大量應用于水雷與反水雷裝備中。為了對抗目標識別能力越來越強的聲引信水雷,最有效的方法就是模擬被保護艦船的水下輻射噪聲,使敵方水雷真假難辨。聲場頻譜特性是區(qū)分艦船類型和航速的主要依據(jù),聲場通過特性則反映了艦船由遠及近通過測量點的動態(tài)過程。本論文以艦船水下輻射噪聲為依據(jù),重構其頻譜特性和通過特性,回答了模擬什么和如何模擬這兩個問題。論文重點研究聲場頻譜特性重構控制算法。簡要介紹了艦船輻射噪聲來源及基本特性,詳細分析了頻譜特性重構信息流程,利用回路時間來說明實時譜分析與控制的必要性。通過對四種經(jīng)典功率譜估計算法的比較研究,選用Welch法周期圖譜估計方法。提出了一種頻譜特性重構控制算法,給出了一種改進型相位調(diào)制方法。仿真分析表明,該方法控制結(jié)果的譜線合格率更高、平滑度更好,有效地解決了由功率譜變?yōu)閺透凳献V的過程中如何添加相位的問題。仿真分析了譜線數(shù)、控制步長及平均幀數(shù)三種因素對控制譜線平滑度的影響,結(jié)果表明,譜線數(shù)越多、控制步長越小、平均幀數(shù)越多,譜線平滑度越好。給出了頻譜控制系統(tǒng)中如何克服控制對象非線性帶來的影響、如何得到級聯(lián)設備的傳遞函數(shù)、如何通過測量譜生成控制譜等問題的解決方法,并在頻譜特性重構信息流程和頻譜特性重構控制算法的基礎上,提出了頻譜控制系統(tǒng)構建方案。
[Abstract]:Ship radiated noise is one of the most important physical fields in underwater countermeasure and is widely used in mine and anti-mine equipment. In order to counter the acoustic fuze mine which has more and more powerful target recognition ability, the most effective method is to simulate the underwater radiation noise of the protected ship, which makes the enemy mine difficult to distinguish. The spectrum characteristic of sound field is the main basis for distinguishing ship type and speed, and the passing characteristic of sound field reflects the dynamic process of ship passing from far and near measurement points. Based on the underwater radiated noise of ship, this paper reconstructs its spectrum characteristic and passing characteristic, and answers the question of what to simulate and how to simulate. This paper focuses on the reconstruction control algorithm for the spectrum characteristics of sound field. This paper briefly introduces the source and basic characteristics of ship radiated noise, analyzes in detail the information flow of spectrum characteristic reconstruction, and illustrates the necessity of real-time spectrum analysis and control by using loop time. Based on the comparison of four classical power spectrum estimation algorithms, Welch method is used to estimate the periodic spectrum. In this paper, a control algorithm for the reconstruction of spectrum characteristics is proposed, and an improved phase modulation method is presented. Simulation results show that the proposed method has higher pass rate and better smoothness, which effectively solves the problem of how to add phase in the process of changing power spectrum to complex Fourier spectrum. The influence of three factors, the number of spectral lines, the control step size and the average frame number, on the smoothness of the control line is analyzed by simulation. The results show that the more the number of lines, the smaller the control step, the more the average frame number and the better the smoothness of the spectral line. The methods of how to overcome the influence of nonlinear control object, how to get the transfer function of cascaded equipment and how to generate control spectrum by measuring spectrum in spectrum control system are given. On the basis of the information flow of spectrum characteristic reconstruction and the control algorithm of spectrum characteristic reconfiguration, the construction scheme of spectrum control system is put forward.
【學位授予單位】：中國艦船研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U674.70

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本文編號：2171496