低噪声辐射噪声测量与分析研究

摘要

辐射噪声测量是评估水中航行体噪声性能及开展减振降噪研究的有效途径。然而随着相关技术的发展，部分水中航行体的辐射噪声得到有效控制，准确测量其辐射噪声的难度也越来越大。为了解决工程应用中对低噪声目标辐射噪声测量的需求，本文以低噪声水下目标的辐射噪声测量与分析为研究题目，重点研究低噪声水中目标辐射噪声测量方法、信号处理方法，并搭建测量系统进行验证。
　　论文首先介绍了低噪声目标辐射噪声测量的需求背景及辐射噪声测量的历史与现状，并对水声测量的远场近场测量条件进行说明。然后通过辐射噪声测量原理及被动声纳方程引出实现低噪声目标辐射噪声测量的几种方法。
　　本论文研究中搭建了基于垂直线列阵的船载吊放式测量系统，通过基阵的指向性来提高信噪比，进而提高测量距离和测量精度，实现测量低噪声目标辐射噪声的目的；搭建了基于精确定位浮标的浮标吊放式测量系统，通过缩短测量距离来减小传播损失，实现测量低噪声目标辐射噪声的目的。
　　研究辐射噪声测量信号处理方法，着重研究了近场条件下垂直线列阵信号的处理方法，使用水声同步测距来解算被测目标相对于测量基阵的方向和距离，采用聚焦波束形成技术形成指向被测目标的波束，通过束控加权对旁瓣进行更好地抑制，优化测量基阵的指向性。对信号处理算法进行充分的计算机仿真后，编写了辐射噪声阵列信号处理软件及信号分析软件，用于处理垂直线列阵阵列信号及分析获取辐射噪声各项指标参数。
　　为了验证本论文中研究的辐射噪声测量方法及信号处理方法，在湖上开展了静态和动态验证试验，分别测量了模拟声源发射的信号及匀速直线航行的小型水面船只的辐射噪声，试验结果表明本论文中研究的测量方法、信号处理方法及搭建的辐射噪声测量系统能达到较好的测量效果，可满足近场条件下一些低噪声目标的辐射噪声的测量需求，达到了本论文研究的目的。

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第一章 绪 论

1.1 研究工作的背景与意义

1.2 辐射噪声测量的历史与现状

1.3 近场条件下的辐射噪声测量

1.4 本论文的研究内容

第二章 低噪声目标辐射噪声测量方法

2.1 辐射噪声测量原理

2.2 低噪声目标辐射噪声测量

2.3 本章小结

第三章 辐射噪声测量系统

3.1 船载吊放式测量系统

3.2 浮标吊放式测量系统

3.3 本章小结

第四章 辐射噪声信号处理

4.1 辐射噪声测量的量

4.2 垂直线列阵信号处理

4.3 本章小结

第五章 验证试验

5.1 静态试验

5.2 动态试验

5.3 本章小结

第六章 全文总结与展望

6.1 全文总结

6.2 后续工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果