时延匹配加权的舷外异常噪声源曲面投影定位方法

对现有的"滤波-时延估计-双曲面定位"的声源定位方法进行改进。结合经验模态分解消噪方法和广义平均幅度差函数时延估计方法,利用能量分布准则和频谱一致性准则进行源信号本征模态函数筛选和信号重构,提取多组分析信号求取时延,并利用时延匹配准则对真实时延值进行筛选和加权处理。考虑水听器贴近壳体布放,对壳体进行建模,并按照象限投影到平面再进行双曲线定位。分别进行模型系泊及航行实验,实验结果表明,改进后的定位方法有更高的定位精度,且减小了时延估计误差造成的定位精度影响。

双层圆柱壳异常噪声源定位试验研究与应用

[目的]针对船舶舷外异常噪声频发的问题,[方法]提出异常噪声源定位方法,建立定位模型,并通过双层圆柱壳试验进行验证。模型以广义互相关时延估计方法计算的时间延迟为输入,以传统双曲定位为基础,通过改进的基于圆柱壳体的双曲定位方法求解噪声源位置坐标。试验中,用敲击信号模拟舷外异常噪声源,对比分析传统双曲定位方法和基于双层圆柱壳的双曲定位方法这2种方法的定位精度,讨论时延估计对定位精度的影响。[结果]试验结果表明,基于双层圆柱壳的双曲定位方法可以准确定位异常噪声源的位置,在船舶舷外异常噪声源定位中具备可行性。[结论]所得结果可为船舶舷外异常噪声源定位提供一定的理论指导。

低信噪比下针对平板结构冲击的快速定位算法

为实现低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)条件下平板结构受到冲击后的快速准确定位,首先结合集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)和希尔伯特变换,从冲击信号中提取弯曲波模态分量。利用Hilbert包络线第一峰值作为弯曲波到达时间,将不同传感器到达时间差作为特征构建数据库。利用平板结构中传感器信号能量分布准则判断初始的定位区域。最后计算划分网格的特征残差,实现冲击位置的快速定位。经过平板敲击试验验证,在SNR为5 dB和0的情况下,该算法与基于广义互相关(generalized cross correlation,GCC)和信号阈值的定位算法的定位误差分别为0.08 m,0.17 m,0.18 m和0.13 m,0.26 m,0.28 m,说明该算法具有更好的抗噪性能和更高的定位精度。

基于CYCBD和CPAD的螺旋桨空化噪声特征提取方法

为实现对螺旋桨空化起始的有效检测,设计了一种基于最大二阶循环平稳盲解卷积(maximum second-order cyclic stationary blind deconvolution,CYCBD)和空化脉冲检测器(cavitation pulse activity detector,CPAD)的螺旋桨空化特征提取方法。首先,利用CYCBD方法对螺旋桨噪声信号进行预处理,提取信号中的周期性脉冲成分;然后,构建基于局部能量密度检测和Hilbert边际谱质心(Hilbert marginal spectral centroid,HMSC)判别串联结构的检测器,提取信号中的高频脉冲;最后,根据一定旋转周期内的高频脉冲数目,对空化状态进行区分。试验结果表明:所提出的方法可有效提取螺旋桨空化噪声特征,为螺旋桨空化状态检测提供依据。

指挥台围壳线型优化数值模拟及PIV试验研究综述

指挥台围壳作为潜艇最大的附体结构,在潜艇高速航行时会破坏潜艇周围的流场,产生强烈的湍流脉动,是影响潜艇声隐身性能的重要因素。优化指挥台围壳线型可以改善围壳部位的水动力噪声特性,达到降低噪声的目的。从指挥台围壳线型优化数值模拟方法、线型优化PIV试验测量、线型优化形式等三方面进行总结概括。通过梳理,可以为后续从事相关研究工作的学者提供一定程度的帮助。

Outboard abnormal noise source localization method with curved surface projection based on time delay matching and weighting criterion

An improved localization method consisting of ＂filtering-time delay estimationhyperbolic localization＂ is proposed. Combining the empirical mode decomposition（EMD）and time delay estimation method based on generalized average magnitude difference function,the original signals are decomposed into intrinsic mode function（IMF） components. The energy distribution criterion and spectrum consistency criterion are used to select the IMFs, which can represent the physical characteristics of the source signal. Several sets of signals are applied to estimate the time delay, and then a vector matching criterion is proposed to select the correct time delay estimation. Considering the hydrophones location, a shell model is established and projected to a plane according to the quadrant before the hyperbolic localization. Results of mooring and sailing tests show that the proposed method improves the localization accuracy,and reduces the error caused by time delay estimation.