水下航行器辐射噪声线谱的多普勒分析

前言
第1章绪论1
1.1研究背景与意义1
1.2水下航行器辐射噪声及海洋环境噪声特性分析2
1.2.1水下航行器辐射噪声特性及模型2
1.2.2海洋环境噪声7
1.2.3测量系统自噪声8
1.3噪声源测量方法概述8
1.3.1通过特性方法9
1.3.2多普勒时频特征分析方法10
1.3.3阵列噪声源定位方法12
1.3.4模基处理噪声源定位方法12
1.4全书内容安排14
参考文献16
第2章单水听器噪声源定位识别方法21
2.1时频分析理论21
2.1.1线性时频分析方法22
2.1.2Cohen类双线性时频分布24
2.1.3仿射类双线性时频分布26
2.1.4重排类双线性时频分布27
2.1.5自适应*优核函数时频分布28
2.1.6参数化时频分析29
2.2单水听器测噪模型及定位识别方法33
2.2.1测量系统的信号模型33
2.2.2基于多普勒频移信息的定位原理35
2.3试验测试与验证系统37
2.3.1水池模拟试验系统37
2.3.2海上测试系统38
参考文献42
第3章基于WVD的低频线谱噪声源分布位置估计方法45
3.1基于WVD内部交叉项分布的多普勒定位方法46
3.1.1WVD及其交叉项特征46
3.1.2多普勒内交叉项噪声源定位方法48
3.1.3水池试验验证51
3.2窄带细化WVD的快速实现方法54
3.2.1离散伪WVD的FFT实现方法54
3.2.2离散伪WVD的窄带分析性能55
3.2.3局部细化CZT算法原理56
3.2.4窄带WVD的CZT实现57
3.2.5运算性能估计与比较59
3.2.6数值仿真60
3.3海上实测数据验证分析62
参考文献65
第4章基于LPD变换的低频线谱噪声源分布位置估计方法66
4.1瞬时频率变化率的多项式相位信号模型66
4.1.1瞬时频率变化率的时频分析方法简介66
4.1.2多普勒信号的多项式相位信号模型67
4.2LPD算法69
4.2.1LPD算法的提出69
4.2.2LPD离散迭代算法70
4.2.3算法的采样率要求72
4.2.4算法迭代过程分析74
4.3水下航行器线谱噪声源的位置估计76
4.3.1计算机仿真77
4.3.2海上实测数据验证分析79
参考文献80
第5章基于PCT变换的低频线谱噪声源分布位置估计方法82
5.1多普勒频移特征分析的定位识别方法82
5.1.1基于PCT的多普勒频移提取82
5.1.2窄带细化的PCT快速算法85
5.1.3交点法或*小二乘法估计正横时刻87
5.2多普勒频移变化率特征分析的定位识别方法89
5.2.1基于PCT的方法89
5.2.2基于LPD的方法89
5.3性能分析89
5.4海上实测数据验证分析92
参考文献95
第6章基于Chirplet参数化分析的线谱噪声源位置估计方法97
6.1基于Chirplet时频变换的噪声源定位方法98
6.1.1多普勒信号时频特征分析98
6.1.2基于线性调频匹配的噪声源多普勒分析方法100
6.1.3水池测试及仿真性能分析103
6.2基于Chirp-Fourier变换的多普勒定位方法104
6.2.1Chirp-Fourier变换原理105
6.2.2多普勒信号的Chirp-Fourier变换特性106
6.2.3多普勒信号的频率-调频分布特征108
6.2.4基于多普勒频率-调频分布特征的噪声源定位方法112
6.2.5水池测试验证分析114
6.3多噪声源处理仿真性能对比115
6.4海上实测数据验证分析121
参考文献123
第7章基于模基信号处理的低频线谱噪声源分布位置估计方法125
7.1模基信号处理基础126
7.1.1状态空间模型126
7.1.2卡尔曼滤波器原理128
7.1.3模基处理器设计与性能分析130
7.2噪声源测量的模基处理方法133
7.2.1测量系统定位基本原理133
7.2.2系统状态空间模型134
7.2.3非线性卡尔曼估计器136
7.3水下航行器同频线谱噪声源定位方法141
7.3.1同频声源测量系统模型141
7.3.2基于后向平滑处理的均方根CKF处理器142
7.3.3仿真性能分析145
7.3.4海上实测数据验证分析151
参考文献152
第8章圆环阵识别水下航行器低频线谱噪声源位置方法154
8.1圆环阵噪声测量模型及定位识别方法155
8.1.1定位原理155
8.1.2方法步骤157
8.2圆环阵的超指向性波束形成设计158
8.3基于伪WVD的波束输出信号的时频分析161
8.3.1伪WVD161
8.3.2窄带细化伪WVD的CZT实现161
8.4基于Chirplet变换的波束输出信号的时频分析163
8.5仿真试验163
参考文献169
第9章基于单指向性传感器的噪声源定位方法170
9.1单指向性传感器的研究背景170
9.2梯度传感器的基本原理172
9.2.1声场中的声压与质点振速173
9.2.2梯度传感器的构成原理178
9.3单指向性传感器184
9.3.1单指向性传感器原理184
9.3.2单指向性声压传感器186
9.3.3单指向性质点振速传感器188
9.4基于单指向性传感器的噪声源定位模型189
9.4.1基于单指向性传感器噪声源定位原理189
9.4.2实验仿真分析191
参考文献192