声呐自噪声仿真方法及其计算机实现

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1、学校代码；Ｊ望Ｌ分类号：ＴＮ９．１１７密级；公开．＾；＼ＵＤＣ：６２１．３学号：１２０７３４、，■－■＇＇…—由；＇■■ｓＫ、＇山抽占ｒ：；＾片―…－枯；吾平１’？一－－；！＇．ｉ，レｉ巧甲’，－Ｖ占：巧坦ｒ飞；，，；妨妨扣巧巧；Ｒリ於份是ｊｉ岑＇‘■．一《譯＼；賢；考去ｇＨ■■－，Ｉ－：＇．品寺、Ｓ占ｉ；邊ＵＪｉ１１！化二，，ｉ‘．卓ｇ—’．？女秦讓．憂颠：ｔ学位论文声响自噪声仿真方法及其计算机实现研究生姓名：王旭导师姓名

2、：方世良教巧申请学位类别工学硕±学位授予单位东南大学一２０巧的月级学科名称倍息与通信工程论文答辩日期年１６日二级学科名称信号与信息处理学位授予日期２０巧年月日答辩委员会主席评阅人巧面军微巧杰曲巧授２０１５年０５月１６日表兩：ｈ嗦巧击学位论文声晌自噪声仿真方法及其计算机实现专化名巧：倍息与巧信工程研究生姓名：壬擅导师巧名；方世良巧巧ＭＥＴＨＯＤ，ＯＦＳＯＮＡ民ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ－ＮＯＩＳＥＳＥＬＦＡＮＤＩＴＳＣＯＭＰＵＴＥ民ＩＭＰＬＥＭＥＮＴＡＴＩＯ

3、ＮＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＢＹＷａｎＸｕｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙ－Ｐｒｏｆ．ＦａｎＳｈｉｌｉａｎｇｇＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｒｃｈ２０１５东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧

4、成果，，论文中不包。尽我所知除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它巧育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期；东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所达交学位论文的复印件和电子文档、，可Ｗ采用，影印缩印或其他复制手段保存论义。本人一电子文档的内容和纸质论文的内容相致，。除在保密期内的保密论文外允许论（，可公布（包括刊

5、登。包文被查阅和借阅）论文的全部或部分内容论文的公布括刊登）授权东南大学研巧生院办理。研究生签名：师签名期：摘要声响是舰船上重要的电子设备，它通过处理接收到的目标声信号来实现对目标的探测，、定位和识别等。然而声响会受到其所在环境的各种噪声源的干扰声响平台的机械噪声、螺旋奖噪声、声哨部位流噪声等噪声源都会对声响阵列信号处理产生影响，进而影响声响的探测距离，也可能会影响声响对目标的定位和特征的识别。本文对声响自噪声主要来源进行了研巧。分析了自噪声对线列阵和圆柱阵波束形成性能的影响一。方面，将自噪声建模为由

6、相关部分和非相关部分组成的声闲背景噪声，一通过仿真讨论了自噪声的相关部分和非相关部分对声响波束形成的影响，：另方面通过改变自噪声的频段分布，分析了对线列阵和圆柱阵波束形成的影响，并与海洋环境噪声对阵列信号处理的影响进行了对比。由于声响自噪声与舰船福射噪声具有相似的噪声源，利用水下目标福射噪声模型对自噪声信号进行了建模。采用Ｂａｒｔｌｅｔ功率谱估计方法、随机过程建模和线谱提取等手段，实现了基于统计分析的声响自噪声信号仿真，能够获得和原信号功率谱性质相似的任意时长信号。自噪声的功率谱由平滑连续谱叠加线谱构成，其中平滑连续谱

7、分量通过ＡＲ模型来仿真，噪声线谱分量则是通过时域叠加单频信号的方法生成。并就该方法中的频域分辨率和线谱提取两个问题进行了讨论。对于声巧部位流噪声，本文只考虑端流边界层（ＴＢＬ）压力起伏引起的流噪声，分ｒ型来对ＴＢＬ压力起伏的波束－Ｃｏｒｃｏｓａｅｎ，别采用了模型和Ｃｐｔｅｒ模频率谱进行建模用ＬｉｎｄｅｒｍａｎｎＯＡ推导的传递函数来近似护套或者声巧罩的传递函数，并用数值积分的方法求得流噪声的功率谱，然后利用得到的功率谱来仿真流噪声的时域信号。一最后，把近场舰船简化若干点源，并考虑海底、海面对它们的次反射作用、流噪声

8、的影响，Ｗ及声响阵元间的信号时延和相关性，分别对平台内圆柱阵声咕自噪声和平台外拖曳线列阵声响自噪声进行了阵元级信号仿真。关键词：