声场干涉论文-王岩,马宏伟,王星

声场干涉论文-王岩,马宏伟,王星

导读:本文包含了声场干涉论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:数字全息干涉,超声检测,微缺陷

声场干涉论文文献综述

王岩,马宏伟,王星[1](2019)在《基于数字全息干涉技术的动态超声场成像与检测》一文中研究指出为了实现对超声场的非接触全场测量和成像,提出了基于数字全息干涉的动态超声场的测量和成像方法。对超声场的测量进行理论分析,研究了基于数字全息干涉技术的动态声场测量原理。同时,针对不同时刻的动态声场,研究了主要的测量流程和数据分析过程。在此基础上设计了基于脉冲激光器的反射式数字全息显微成像系统,其中包括光学检测子系统、超声子系统和同步控制子系统。实验结果表明,对于动态超声场,可以在一个时间序列中,对不同时刻的超声场进行测量和成像。同时,文中设计了微缺陷试样,利用动态超声场测量技术对微缺陷进行检测。实验结果表明,文中所研究的动态声场测量方法和系统可以有效地识别出试件中微小的内部缺陷。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年11期)

孟瑞洁,周士弘,李风华,戚聿波[2](2019)在《浅海波导中低频声场干涉简正模态的判别》一文中研究指出浅海波导中,低频宽带声场中干涉简正模特性可用于声源定位和环境参数反演,然而实际应用中由于存在声源位置不确知、某些简正模激发较弱、模型参数选取失配等因素的制约,导致干涉简正模阶数的判别存在问题.结合水平线列阵应用,根据阵列接收信号中干涉简正模成分的波束输出角度与距离无关但与干涉简正模阶数和频率相关的波导固有频散特性,提出了一种基于阵元域接收信号自相关函数WARPING变换过滤干涉简正模,进而对其波束输出角度进行模基匹配判别简正模阶数的方法.利用2011年北黄海海域声学实验中坐底布放的32元水平线列阵接收的爆炸声脉冲信号,对方法进行了验证.并由仿真数据分析了声速剖面、海底参数和水深等参数失配及信噪比对方法性能的影响.结果表明水深变化14%以上对干涉简正模波束输出角度的提取值影响最大,可引起方法失效;声速剖面和海底参数在一定失配范围内对方法性能的影响可忽略;方法要求单阵元信噪比大于2 dB.(本文来源于《物理学报》期刊2019年13期)

聂磊,邹静,刘梦然,冯胜[3](2019)在《基于声场HBT干涉的空间定位方法研究》一文中研究指出为了实现介质中声源远距离高精度定位的目标,提出了一种基于声场Hanbury Brown-Twiss(HBT)干涉的空间定位方法,建立了HBT干涉目标定位模型,通过仿真验证了HBT干涉空间定位原理的正确性与精度,分析了传感器基阵在不同信噪比下对声源位置的探测效果。仿真分析表明,通过该方法使用6个传感器(两个基阵)在信噪比为0.04的情况下仍可较准确地找到声源的位置。同时还进行了在空气中的定位实验,结果与仿真吻合,验证了HBT定位方法的原理正确性,并实现了对声源级为85 dB,距离为42 m处的定位,定位误差为0.1 m。(本文来源于《压电与声光》期刊2019年03期)

邹静[4](2019)在《基于声场HBT干涉目标定位方法研究》一文中研究指出随着海洋资源的开发和军事电子技术的发展,水声定位技术已经成为研究的趋势。由于被动定位技术具有良好的隐蔽性和较强的抗干扰能力强,在军事和民用上得到越来越广泛的应用,现有方法在静音目标定位上存在定位误差大、计算耗时长等问题,给被动定位的准确性带来严峻考验。研究远距离水下被动定位算法,已成为业内研究的热点。本文采用理论分析与仿真实验相结合的形式,主要针对低信噪比下的水下目标被动定位算法进行研究,从而实现较低信噪比下的目标定位,主要研究内容和工作如下:首先针对目前被动定位算法的特征,将光学中的Hanbury Brown-Twiss(HBT)干涉原理引入声场中,提出基于声场HBT干涉的被动定位方法,并根据声场HBT干涉原理建立HBT干涉定位模型,为之后仿真和实验提供理论支撑。其次根据HBT干涉定位模型,对传感器基阵拓扑结构和不同环境参数下HBT干涉定位方法的探测效果进行仿真分析,并分析了不同误差对定位效果的影响。仿真结果表明:(1)钝角叁角形基阵定位效果优于线性基阵和等腰叁角形基阵;基阵个数大于等于2时,可以实现5000米处的准确定位;(2)在声源不同频率成份、信噪比为0.04下,可以实现远距离多声源定位;(3)传感器基阵角度偏移、传感器延时与定位误差成正比,角度偏移在0.1°范围内,传感器延时在25μs范围内,误差小于3%,增益大小对定位误差影响不大。最后,根据理论和仿真分析的结果,对实验进行总体方案设计,完成不同参数条件下的空气中定位实验和湖水中定位实验。实验结果表明:(1)在空气定位实验中,实现了对声源级为85dB、距离为42米处的定位,定位误差为0.1米,并实现了24米处移动声源的定位,定位误差在1%以内;(2)在湖水定位实验中,实现了215米处单频和多频声源信号低信噪比的定向实验。实验结果与仿真分析一致,初步验证了HBT干涉原理目标定位的正确性,为声传播介质(空气、水等)内远距离目标定位的研究提供了新的思路。(本文来源于《湖北工业大学》期刊2019-05-01)

任群言,朴胜春,郭圣明,马力,廖天俊[5](2018)在《利用宽带声场干涉结构特性对移动船只距离的连续估计》一文中研究指出浅海移动船只的宽带辐射声场在距离-频率上通常表现为有规则的干涉条纹结构,这些条纹的特性(数目和斜率)可用波导不变量理论来表征并已被用于多种水声反演问题中,如沉积层声学参数反演和宽带声源距离的估计。基于波导不变量理论和干涉条纹的结构特性,利用扩展卡尔曼滤波器分析移动船只LOFAR图中干涉条纹的距离-频率特征可对其距离进行连续估计。该方法不需要海洋环境的信息和前向拷贝声场计算,具有较高的计算效率。海试数据处理结果和GPS数据计算结果比较一致,证实了本方法的准确性。试验数据处理同样证实该方法对初始距离的选择有着较高的稳健性。(本文来源于《声学学报》期刊2018年02期)

宋雪晶,刘福臣,刘坤[6](2017)在《基于声场干涉结构的目标被动定位技术》一文中研究指出利用浅海声场的干涉结构,研究了一种利用水平接收阵波束域信号的目标被动定位方法。分析了不同时刻接收信号互相关声强的周期振荡特性,以及其中包含的目标径向运动速度信息,对不同时刻接收信号初始相位差进行补偿,使得算法具有普遍适用性。分析了利用LOFAR图中干涉条纹估计目标运动参数的方法,并进一步讨论了接收平台运动条件下,提取参数与目标真实运动参数的关系,以此为基础实现了目标航向角、运动速度和距离的估计。利用仿真实例验证了算法的可行性和有效性。(本文来源于《2017中国西部声学学术交流会论文集》期刊2017-08-20)

张爽,张寅权,宋文华,李国富,胡涛[7](2017)在《线性内波对深海声场干涉结构的影响分析》一文中研究指出波导不变量被用来描述宽带声信号强度的干涉条纹斜率,将波导不变量视为一种分布,能更准确地反映声场距离频率干涉结构。相对于浅海干涉条纹波导不变量取值单一性,典型深海声场影区、会聚区的干涉条纹具有不同特征。线性内波引起水体环境水平不均匀性,从而影响声场干涉结构,本文仿真研究线性内波环对深海声场干涉结构的影响,利用二维傅里叶变换和Radon变换结合的方法提取波导不变量分布,分析表明线性内波环境下深海声场影区、会聚区的波导不变量取值更为多样化。(本文来源于《2017中国西部声学学术交流会论文集》期刊2017-08-20)

宋雪晶[8](2017)在《基于声场干涉结构的水声目标被动定位技术》一文中研究指出目标辐射声波经由海洋信道传播到达接收点,声纳的接收信号中同时携带了目标声源信息和海洋环境信息,结合水声物理特性的声纳信号处理技术成为了水声技术的研究方向和发展趋势。浅海低频声场存在相对稳定的干涉结构,波导不变量理论用于描述声场干涉条纹,并将干涉条纹参数与目标距离联系起来,在水声目标的被动测距中有着重要的应用价值。然而,现有被动定位技术仍然受到应用平台和水声环境特性等诸多条件的限制。本文深入讨论了干涉结构的形成机理及环境特性对干涉结构的影响,以此为基础,发展适用于不同接收平台和波导环境的被动定位技术。由于模态间相长相消的干涉效应,接收信号声强图中呈现出亮暗相间的干涉条纹。本文对声传播基本理论进行了简要回顾,重点推导了波动声学为基础的简正波理论,按照声传播方式的不同,模态可分为反射模态和折射模态两种类型。文中对比分析了阵元域声强和波束域声强中的干涉条纹,相比于阵元域声强,波束域声强中有着相同斜率的条纹结构,并且能够获得一定的阵列增益,区分不同方位目标,应用范围更加广泛,因此本文研究均采用波束域信号。随后推导了波导不变量基本理论,分析了不同声速剖面、声源深度和接收深度下波导不变量的分布特性,并从模态类型角度分析了反射模态和折射模态对应的波导不变量值的差异,为目标的被动定位方法提供理论基础。在大多数的浅海条件下,波导不变量??1,针对这种波导条件,本文对双水平阵被动定位技术和阵不变量被动定位技术进行了仿真验证和分析,提出了一种用于机动接收平台的单水平阵被动定位技术。叁种被动定位技术均不需精确已知海洋环境参数,不需事先估计目标速度或借助引导声源信息,但叁种定位技术各有其适用条件和优缺点。双阵被动测距算法适用于具有一定距离间隔的双水平阵,要求目标位于接收阵列远场,该算法在正横方向附近存在测距盲区,对双阵间距有一定要求。阵不变量测距算法以波束-时延域中波束最大值的偏移不变性为基础,不要求声场存在多阶模态形成干涉,可用于实时处理,但线谱干扰对其性能影响较大。单水平阵被动测距算法适用于运动过程中发生机动(改变航速或改变航向)的接收平台,该算法要求接收平台的运动参数已知。在实际使用中,可根据应用平台和应用条件对算法进行选择。反射模态对应的波导不变量??1,而折射模态对应的波导不变量在很大范围内变化。对于声场由折射模态主导的情况,干涉条纹的描述变得复杂,同时限制了波导不变量被动测距技术的理论基础。而对于低信噪比和强线谱干扰影响的声场,干涉条纹效果变差,基于图像变换方法的条纹轨迹提取精度变差。针对这两个问题,论文提出了减少折射模态影响的简正波水平波数过滤技术,并采用干涉条纹滤波方法来改善条纹效果。简正波水平波数过滤技术利用反射模态和折射模态水平波数分布范围的差异性,在保留反射模态的同时滤除折射模态,保证了波导不变量理论下条纹描述的准确性。干涉条纹滤波技术通过在声强图的二维傅里叶变换域内对信号进行低通滤波,降低高频噪声和线谱的影响,并结合图像空域处理技术,改善条纹效果,提高条纹提取的准确性,为后续目标的被动测距提供基础。针对静止或匀直运动的单水平接收阵条件,论文改进了基于声压互谱的目标径向运动速度估计方法。利用不同时刻声压互谱呈现出的周期性,对目标径向速度进行估计,通过相位差补偿方法解决了算法对信号频率和采样时间间隔的限制,增加了其适用范围。对比分析了窄带处理和宽带处理两种测速方法的有效性和稳健性。以此径向速度估计结果为基础,利用干涉条纹实现了目标运动参数和距离的估计,并结合本文研究的滤波技术,实现了复杂波导环境下单水平接收阵的目标被动定位,通过仿真研究和海试数据分析进行了验证。本文提出的干涉结构滤波技术和目标被动定位技术适用于不同波导环境和接收平台,有望应用于海底固定式声纳、舷侧声纳、拖曳线列阵声纳等被动声纳中,改善被动测距性能,但所须进行的工程应用研究仍任重而道远。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-03-01)

孟春霞,白金,王东梅,车树伟[9](2016)在《浅海不同频段声场干涉特性对比研究》一文中研究指出声信号在浅海信道中传播时,声波在海底和海面之间发生多次的反射和折射,在接收点处信号的幅度和相位都发生了畸变。对于高频信号来说,除了扩展损失外还要考虑吸收损失。本文分别采用简正波和射线虚源法,对浅海不同频段的近程声场分布特性进行了仿真与分析。得到如下结论:在浅海波导条件下,低频声场的距离频率分布图中存在清晰的干涉条纹,而高频声场干涉不明显;在高频段,接收器距离海面越远,海面虚源对总声场的作用越弱,声场强度对频率的变化越不敏感。研究结果为提高浅海主动声制导装备的环境适应性提供了基础支撑。(本文来源于《2016年中国造船工程学会水中目标特性学组学术交流会论文集》期刊2016-10-25)

宋雪晶,赵安邦,李茂震,余赟[10](2016)在《浅海声场干涉条纹滤波技术》一文中研究指出浅海波导中,宽带连续谱声源辐射信号声强图中呈现出稳定的干涉结构,其中包含了大量的目标信息和海洋环境信息。然而在噪声和线谱影响下,干涉条纹变得模糊难以分辨。本文以干涉结构的物理机理和图像处理手段为基础,通过低通滤波、中值滤波和对比度拉伸变换叁种方法对干涉条纹进行滤波处理,改善条纹效果。仿真研究和海试数据处理结果表明,在低信噪比和线谱存在条件下,干涉条纹受到严重影响,利用本文研究的滤波方法能够有效地降低噪声影响,使干涉条纹清晰地呈现出来,能够改善以干涉结构为基础的相关应用的有效性和准确性。(本文来源于《2016’中国西部声学学术交流会论文集》期刊2016-08-21)

声场干涉论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

浅海波导中,低频宽带声场中干涉简正模特性可用于声源定位和环境参数反演,然而实际应用中由于存在声源位置不确知、某些简正模激发较弱、模型参数选取失配等因素的制约,导致干涉简正模阶数的判别存在问题.结合水平线列阵应用,根据阵列接收信号中干涉简正模成分的波束输出角度与距离无关但与干涉简正模阶数和频率相关的波导固有频散特性,提出了一种基于阵元域接收信号自相关函数WARPING变换过滤干涉简正模,进而对其波束输出角度进行模基匹配判别简正模阶数的方法.利用2011年北黄海海域声学实验中坐底布放的32元水平线列阵接收的爆炸声脉冲信号,对方法进行了验证.并由仿真数据分析了声速剖面、海底参数和水深等参数失配及信噪比对方法性能的影响.结果表明水深变化14%以上对干涉简正模波束输出角度的提取值影响最大,可引起方法失效;声速剖面和海底参数在一定失配范围内对方法性能的影响可忽略;方法要求单阵元信噪比大于2 dB.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

声场干涉论文参考文献

[1].王岩,马宏伟,王星.基于数字全息干涉技术的动态超声场成像与检测[J].红外与激光工程.2019

[2].孟瑞洁,周士弘,李风华,戚聿波.浅海波导中低频声场干涉简正模态的判别[J].物理学报.2019

[3].聂磊,邹静,刘梦然,冯胜.基于声场HBT干涉的空间定位方法研究[J].压电与声光.2019

[4].邹静.基于声场HBT干涉目标定位方法研究[D].湖北工业大学.2019

[5].任群言,朴胜春,郭圣明,马力,廖天俊.利用宽带声场干涉结构特性对移动船只距离的连续估计[J].声学学报.2018

[6].宋雪晶,刘福臣,刘坤.基于声场干涉结构的目标被动定位技术[C].2017中国西部声学学术交流会论文集.2017

[7].张爽,张寅权,宋文华,李国富,胡涛.线性内波对深海声场干涉结构的影响分析[C].2017中国西部声学学术交流会论文集.2017

[8].宋雪晶.基于声场干涉结构的水声目标被动定位技术[D].哈尔滨工程大学.2017

[9].孟春霞,白金,王东梅,车树伟.浅海不同频段声场干涉特性对比研究[C].2016年中国造船工程学会水中目标特性学组学术交流会论文集.2016

[10].宋雪晶,赵安邦,李茂震,余赟.浅海声场干涉条纹滤波技术[C].2016’中国西部声学学术交流会论文集.2016

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