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原文传递基于阵列的近场声聚焦算法研究

论文题名：	基于阵列的近场声聚焦算法研究
关键词：	近场声聚焦算法;潜艇噪声;故障诊断;能量分布
摘要：	潜艇内部存在着不同种类的机械噪声，是一个结构复杂的多源噪声系统。若不能确定主要噪声源在系统中的具体位置，就不能有效改善其声源级大小。这对降低它的辐射噪声，提高声隐身性有着重要意义。传统的远场声源的测量方法对声源位置的准确定位存在局限，所以开展近场条件下的高分辨声源定位工作变得尤为重要。本文对近场区域内的声聚焦问题进行研究，以确定潜艇主要噪声源的位置和能量贡献大小，给出声源的位置和能量分布，为后续的减振降噪和声学故障诊断提供理论指导。　　1．对近场声聚焦基本理论进行了阐述，给出了近场和远场的划分根据，对近场窄带信号模型，宽带信号模型和相干声源模型分别进行描述，详细推导了均匀线阵、十字阵和圆阵的近场信号接收模型，对影响聚焦分辨率的参数，及影响声源估计效果的参数进行了分析。　　2．分别对窄带信号和宽带信号的近场声聚焦算法进行分析和仿真。给出了基于幅度-相位联合补偿的声聚焦算法，可以对声源的位置和能量进行估计，并通过仿真分析了不同阵列的近场声聚焦算法的性能；一般子空间类的高分辨方法在解决相干声源问题时存在局限，而一些基于参数估计的算法计算量庞大，针对这一情况，本文介绍一种基于相位匹配原理的奇异值分解算法(SVDSPM)，该方法不需要利用数据的协方差矩阵，在处理小角度相干源方面具有独特的优点。　　3．对水下目标噪声源的近场定位方法的消声水池试验数据进行了处理，试验数据处理结果与仿真结果基本一致，验证了本文所述算法的正确性，并且利用 MATLAB和VC++混合编程的方法，设计了“近场噪声源定位分析软件”，软件分为仿真分析和试验数据处理两部分，能够在试验前对参数、阵型的选择提供参考，在试验后对试验数据进行处理。
作者：	冯建婷
专业：	水声工程
导师：	方尔正
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文