水下物体的前向声散射建模与实验观测

为了研究水下信道中物体对声波的前向散射现象,建立了水下物体前向声散射计算的虚源模型,在消声水池中进行了模型实验,并在湖上进行了运动物体前向散射的验证性实验.仿真结果表明,物体的前向散射信号强度远远强于后向散射信号强度.测量得到柱形壳体的前向散射目标强度,和理论结果相比差别保持在3 dB左右.湖上实验结果表明,使用周期性LFM连续波信号可以观测到物体前向散射对接收声场的影响.

基于多球域波叠加法的PNAH的虚源配置研究

阐述了基于多球域波叠加法的局部近场声全息声场重建原理,在此理论的基础上,采用重心法用于不规则振动体的多球形虚拟源强配置研究,并根据灰度重心法将多球形虚拟源分为质心球虚拟源强和非质心球虚拟源强两类。并在加入高斯白噪声情况下,运用L-曲线和Tikhonov正则化相结合的方法进行声场重建,通过计算和仿真证明了该方法的有效性。

声源聚集度的波叠加法虚拟源强配置

针对虚拟源强的配置方法影响声场重建精度的问题,提出了一种声源聚集度分析法用于虚拟源强配置。根据各个点源的位置坐标,以每个声源为中心,采用一定的半径进行搜索,计算出声场的声源聚集度,并按照声源聚集度进行聚类分析。按照聚集度的不同将声源分为3类,然后通过重心法求出虚拟源强的坐标,进而实现虚拟源强的配置。通过理论分析和仿真验证了此方法的可行性。研究结果表明:声压幅值误差的最大值为1.812%,初相位误差的最大值为1.617%,声场重建精度得到了显著提高。采用3类虚拟源强的配置,克服了虚拟声源分布与声源表面的共形问题,更适用于结构复杂的振动体。

基于多球域波叠加法的PNAH正则化方法的仿真研究

本文阐述了基于多球域波叠加法的局部近场声全息声场重建原理,由于基于多球域波叠加法的PNAH的声场重建是典型的反问题,测量误差的存在使得该反问题的求解具有"不适定"特性,必须进行正则化处理.在此理论的基础上,加入高斯白噪声情况下,本文运用了Tikhonov正则化和L-曲线相结合的方法进行声场重建.并通过仿真实验,证明了该方法的有效性.