水下目标瞬态辐射噪声分析与评价

摘要

随着结构减振降噪技术的发展,水下大型目标的稳态辐射噪声越来越低,瞬态辐射噪声逐渐成为水下目标的最主要暴露源。这些噪声无论在统计上还是测量上,都与以往的水下匀速直航辐射噪声不同。由于其产生机理特殊、不易消除,关于瞬态辐射噪声测试的研究逐渐成为减振降噪工作的重点。
　　本文通过探讨舰船辐射噪声的形成机理,利用改进后的经验模态分解法处理实测瞬态辐射噪声,分析瞬态辐射噪声与其形成机理之间的关系,指导水下目标的减振降噪工作;结合瞬态辐射噪声的特征,以一定的方法,评价减振降噪工作对瞬态辐射噪声的抑制效果。
　　在算法研究中,利用能量算子解调法研究固有模态函数模态的单一性对瞬时幅度、瞬时频率解调效果的影响;在经验模态分解算法实现过程中,利用Kriging预测模型抑制由于信号边界信息缺失而带来的端点效应,创新性地提出基于时频熵的经验模态分解终止条件,利用固有模态能量熵描述瞬态辐射噪声能量分布的变化,并将其应用于水下目标瞬态辐射噪声测试分析。在哈尔滨工程大学消声水池以及松花湖进行试验,检验经验模态分解方法对瞬态辐射噪声的处理效果,改进其中存在的问题,提高算法的实用性和有效性。根据实验小船转舵瞬态辐射噪声固有模态函数的时频熵、固有能量模态熵、归一化能量等物理量,结合信号的产生机理,给出瞬态辐射噪声的评价规则。

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第1章 绪论

1.1 背景

1.2 国内外研究现状

1.3 论文研究内容

第2章 水下目标瞬态辐射噪声分析及建模

2.1 引言

2.2 船舶舵系简介与噪声机理分析

2.3 瞬态信号建模

2.4 本章小结

第3章 经验模态分解的基本理论与改进

3.1 引言

3.2 经验模态分解

3.3 Kriging模型端点预测

3.4 EMD终止条件

3.5 瞬态辐射噪声的分析方法

3.6 本章小结

第4章 水下目标瞬态辐射噪声实验研究

4.1 水池实验

4.2 松花湖实验

4.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢