艦船輻射噪聲建模及仿真模擬器的實現(xiàn).pdf

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1、第32卷第4期艦船科學技術V01．32。No．42010年4月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYApr．．2010艦船輻射噪聲建模及仿真模擬器的實現(xiàn)李琴1，苑秉成1，張文娟2(1．海軍工程大學兵器工程系，湖北武漢430033；2．海軍兵種指揮學院，廣東廣州510430)摘要：艦船輻射噪聲的仿真模擬是測試被動聲吶系統(tǒng)及聲誘餌的關鍵技術。本文通過對艦船輻射噪聲信號的聲學特性分析，對其線譜、連續(xù)譜和調(diào)制包絡進行了建模與仿真，模擬生成了輻射噪聲信號，并研制了基于DSP硬件系統(tǒng)的艦船輻射噪聲模擬器。根據(jù)噪聲

2、的連續(xù)譜特性，提出了一種用FIR濾波器實現(xiàn)寬帶噪聲信號模擬的方法，建立了輻射噪聲的仿真模型。通過對模擬器輸出信號進行功率譜分析，表明該模擬器能很好的反映艦船輻射噪聲信號的基本聲學特性。關鍵詞：艦船輻射噪聲；噪聲模擬器；寬帶連續(xù)譜噪聲中圖分類號：TJ630文獻標識碼：A文章編號：1672—7649(2010)04—0121—04DoI：10．3404／j．issn．1672—7649．2010．04．030Modelingofship-radiatednoiseanditsimplementofsimulator

3、LIQinl，YUANBing—chen91，ZHANGWen-juan2(1．DepartmentofWeaponryEngineering，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China；2．NavalArmsCommandAcademy，Guangzhou510430，China)Abstract：Thesimulationofship-radiatednoiseisthekeytechniqueoftestingpassivesonarsystemandac

4、ousticaldecoy．Throughanalyzingtheacousticcharacteristicsofship—radiatednoise，thelinespectrum，continuousspectrumandamplitudemodulationaremodeledandsimulated．Theship—radiatednoiseissimulated．Andtheship—radiatedsimulatorbasedonDSPhardwaresystemsisproposed．Inthi

5、spaper，accordingtothefrequency-domainfeatureofthenoisewithcontinuousspectrum，simulationofthebroadbandnoisewithFIRfilterispresented．Andthesimulationmodelofshipradiatednoiseisgiven．Bysignalprocessingtotheoutputofthesimulatorwiththepowerspectrum，theresultsshowt

6、hatthesimulatoreanreconstitutetypicalacousticsignaturesofship-radiatednoise．Keywords：ship—radiatednoise；noisesimulator；broadbandnoisewithcontinuousspectrum0引言在水聲信號處理領域中，艦船在海水中的輻射噪聲信號一直是人們研究的熱點，它是被動式聲吶設備的信息來源，這一信息可用于對艦船目標進行探測、定向、定位、跟蹤和識別等。在對艦船目標進行被動探測和識別等領域的研

7、究中，艦船噪聲信號的模擬仿真研究有著重要的現(xiàn)實意義和作戰(zhàn)意義，如艦艇指揮系統(tǒng)的方案論證、仿真實驗、模擬訓練以及對聲吶系統(tǒng)在實驗室階段的測試等¨1。尤其在水聲對抗技術中，艦船聲特征逼真模擬技術是聲誘餌的關鍵技術。艦船輻射噪聲的模擬主要是研究和分析艦船的聲學特征，并能高逼真地將這些特征模擬出來，用于對各種聲學系統(tǒng)的測評以及在水聲對抗中達到誘騙魚雷和聲吶的目的。本文給出了艦船輻射噪聲的主要聲學特性的仿真方法，包括線譜分量、連續(xù)譜分量以及調(diào)制包絡譜分量的仿真，并研制了基于高速DSP的艦船輻射噪收稿日期：2009—07—

8、15；修回日期：2009—08—27基金項目：海軍“十一五”預研基金資助項目(4010703010102)作者簡介：李琴(1981一)，女，博士研究生，主要研究方向為探測與制導技術?！?22·艦船科學技術第32卷聲模擬器。1艦船輻射噪聲的聲學特性分析目前，大多數(shù)目標分類方法都是基于對艦船輻射噪聲功率譜特征的分析和提取。因此對艦船輻射噪聲的逼真模擬首先必須研究它的聲學特性，使仿真出的信號