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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。