基于相位共軛法對噪聲源進行成像和分離研究.pdf

1、隨著軍事科技的不斷發(fā)展，船舶噪聲逐漸成為影響艦船安全的關鍵因素，對船舶噪聲進行控制需要首先獲取噪聲源的相關信息，然而海洋聲場環(huán)境復雜多變，導致現(xiàn)有對噪聲源進行識別的方法均存在一定的問題，相位共軛方法不需要噪聲源的任何先驗信息，在復雜環(huán)境下對噪聲源的識別和成像方面有很大的優(yōu)越性。目前相位共軛方法對多目標噪聲源共同存在的復雜聲場的研究還比較少，本文利用相位共軛方法對多個目標噪聲源進行識別和分離并通過聲學貢獻量分析確定主要噪聲源。具體研究內容

2、如下:
　　采用不同陣列對單個點聲源的基本聚焦特性進行了數(shù)值仿真計算。結果表明:基于聲壓梯度測量的PCD方法計算相位共軛聲場時聲源的聚焦效果最好，在近場可以突破聲波的衍射極限（0.5λ）;螺旋槳型陣列可以在獲得同樣分辨率（0.28λ）的情況下利用較少的陣元個數(shù)獲得較高的識別精度，滿足工程應用。
　　采用相位共軛方法對兩個點聲源共同存在的復雜聲場進行了成像和分離研究。首先探討了陣列形式對聲源聚焦和識別的影響，其次研究了強度不同

3、及頻率不同時，兩個點聲源的識別分辨特性。結果表明:對于多目標噪聲源，同樣是基于偶極子源的聲壓梯度測量方法(PCD)得到的分辨效果最好;在陣元間距以及陣列法線方向與聲源距離相同時，采用平面陣列時獲得的聲場識別精度最高;陣列法線方向與聲源距離越近，相位共軛方法對聲源的識別和分離越精確，聲源間距越大，聲源的分離效果越好;當聲源間距d=λ，陣列法線方向與聲源距離z=0.1λ時，PCD方法可以清晰地識別分離出兩個聲源，完全沒有偽聲源的干擾，z≥1

4、.5λ時兩個聲源無法分離;兩個聲源實現(xiàn)分離的間距與陣列法向與聲源的測量距離有關，當陣列法線方向與聲源距離z=0.1λ時，可以識別的聲源間距最小為0.8λ;對于聲源強度不同的兩個點聲源，PCD方法識別得到的幅值比結果更準確;對于兩個頻率不同的點聲源共同存在的聲場，相位共軛方法對高頻聲源的識別效果較好。
　　基于相位共軛方法對復雜目標聲場進行了聲學貢獻量分析。在對不同強度的兩個點聲源聲場和平板聲源聲場識別的研究基礎上，選取目標場點并分