水下连续爆炸声学特性及信号分析研究

被引量 : 15次 | 上传用户:bloodt
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着电子信息技术的发展,鱼雷对水面舰船的威胁越来越大,所以十分迫切地需要一种能够有效地对抗鱼雷的武器装备。根据目前形势,发展了连续爆炸式水声干扰弹,它是一种软杀伤式的反鱼雷武器,其在水下连续爆炸时产生持续时间较长的高功率、宽频带的声信号,能够有效地干扰声自导鱼雷,在远程时,可作为一个强信号的假目标,在近程时,可造成声呐基阵饱和阻塞,从而为己方舰船的规避争取一定的时间。本文所做工作的主线为:水下爆炸声的产生—水下爆炸声的传播—水下连续爆炸声的声学特性一水下连续爆炸声的信号分析。本文对水下连续爆炸声信号声学特性及其信号分析的研究可为水声对抗技术的发展提供一定的理论基础。具体工作如下:1)对裸装球形装药的水下爆炸过程进行了仿真计算,通过分析冲击波峰值压力在近场的变化,得出冲击波在近场是按照超球面规律扩展的。然后,仿真计算了带壳球形装药的水下爆炸过程,分析了冲击波峰值压力随壳体厚度的变化规律,引入壳体厚度影响因子,首次推导出带壳球形装药水下爆炸冲击波的峰值压力公式。通过设置水的状态方程,计算得到不同爆深的水下爆炸冲击波,分析了爆深对冲击波峰值压力的影响。仿真计算了两发炸药同时起爆和延时起爆情况下的水下爆炸冲击波,分析了水下爆炸冲击波之间的相互作用规律。2)研究了水下爆炸声信号的传播理论,对比分析了本征声线的求取模型。提出利用单点弦截法求取本征声线的出射角,并与二分法进行比较,结果表明:在保证同样精度条件下,单点弦截法的计算用时比二分法小一个数量级,能够精确快速地求出本征声线的出射角,这对于水下声场的快速建模具有重要意义。3)基于射线理论和椭球的几何性质,建立了改进的三维双基地混响平均强度模型,推导出水下爆炸声混响平均强度的预报公式。将预报公式计算结果与实验数据进行对比,验证了该模型的正确性。基于混响强度预报公式,分析了爆炸脉冲宽度和爆炸深度对混响强度的影响:(1)考虑到背景噪声引起的误差,可以认为水下爆炸声混响强度不受爆炸深度的影响;(2)脉冲宽度越大,海底散射区域面积也越大,则混响强度越大。在此基础上,推导出水下连续爆炸声混响强度的计算公式。4)以两组实验数据为对象,研究了水下连续爆炸的声学特性,探讨了爆炸序列的时间间隔对水下连续爆炸冲击波峰值压力和声压级的影响:时间间隔越小,冲击波的峰值压力和声压级越高。提出利用小波变换和Hilbert-Huang变换对水下连续爆炸声信号进行处理。利用小波变换分别与能量统计和功率谱估计相结合对水下连续爆炸声信号进行分析,结果显示:在0~12kHz以内,时间间隔为0.21s和0.26s的两组水下连续爆炸声信号的能量相同;在12~192kHz以内,时间间隔为0.21s的水下连续爆炸声信号的能量比时间间隔为0.26s的水下连续爆炸声信号的能量大。采用Hilbert—Huang变换对水下连续爆炸声信号进行分析。首先利用EMD方法对其分解,然后求各阶IMF分量的边际谱,再将其进行Hilbert变换,得到其Hilbert能量谱,分析显示:水下连续爆炸声信号的能量主要分布在19.2kHz以内。综上所述,小波变换和HHT方法对水下连续爆炸声信号的分析结论是基本一致的。
其他文献
随着城镇化的不断深入,房屋拆建现象正常,安置房的建设工程质量已经引起社会广泛关注。部分安置房质量低劣,导致回迁户的合法权益受到了侵犯。如何保证安置房的质量,是一个需
本文主要对瓦斯隧道特点进行总结,同时结合相关条款及实例进行分析。通过瓦斯的成分、性质、涌现方式进行了分析并通过董家山隧道工程事件,阐述了瓦斯隧道的施工和安全措施。
超低温保存技术不仅能作为野生植物种质资源长期保存的有效方式,也能成为一种高效的脱毒技术——低温疗法。本文以野生资源五叶草莓为材料,研究了其最佳的超低温保存条件,然后分
战略性新兴产业是现代产业体系的重要组成部分,是促进经济高质量发展的重要力量。在供给侧结构性改革背景下,重庆市战略性新兴产业发展还存在产业总量不大、技术水平不高、创新
笔者以自身在教学中采用的游戏案例来讲授教学内容,既使英语课丰富多彩,又能让学生在轻松氛围中愉快地学习。 The author uses his own game cases in teaching to teach th
制造业是国民经济发展的支柱性产业,是农村剩余劳动力转移和城镇就业的主要渠道,也是地区竞争力的集中体现。制造业的发展决定着经济发展方式的转变和产业结构的优化升级。改革
DotSpatial是一套基于.Net Framework 4.0平台开发的开源GIS类库,整套类库用C#语言编写而成。本文介绍DotSpatial的架构及其扩展机制,最后根据其提供的模版扩展实现了DotSpat
2017年6月15日,中央军委后勤保障部军需装备研究所成立的以冯新星博士为首的研究攻关团队,成功开发出共聚法制备阻燃聚酰胺新型技术。该技术解决了系列工程生产技术难题,合成的
固体材料表面蛋白质的吸附、细胞及其他微生物的粘附会造成严重的生物污染,从而对生物医药领域、水净化处理、船舶、纺织品等工业领域产生重大危害。氟化两亲聚合物兼具传统亲
近年来随着全球经济的迅猛增长和汽车保有量的逐年增加,人们与交通的联系越发紧密,随之而来的一系列交通问题都急需车牌识别系统的支持,这无疑给车牌识别系统带来更广阔的市场需