水面舰船对声自导鱼雷防御机动方法研究

根据水面舰船机动对其辐射噪声和反射强度的影响,首先建立了水面舰船与声自导鱼雷规避机动对抗的数学模型,然后采用Monte-Carlo法,计算水面舰船不同规避机动方法的生存概率,并分析了水面舰船转向、加速对其生存概率的影响,最后,得出水面舰船对声自导鱼雷防御的最优规避机动方法.提出的规避机动方法对水面舰船水下防御系统研究,具有十分重要的指导意义.     

TCM在基于OFDM的水声通信系统中的应用研究

信道带宽窄、强多途、强噪声干扰一直是水下信息高速、可靠传输的主要障碍,文中提出用网格编码调制技术(trellis-coded modulation,TCM)与正交频分复用技术(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)相结合的传输体制可有效解决水下高速数据传输的带宽效率和可靠性问题。详细介绍了TCM、TCM-8PSK的原理及在基于OFDM的水声通信系统中的应用,理论分析和计算机仿真结果表明,使用该传输体制的水声通信系统能在不损失数据速率也不增加带宽的情况下能使编码增益提高3 dB左右,水声通信系统的性能得到明显改善。     

高功率电磁环境下导弹发射阵地近地面电磁脉冲波形仿真

主要研究在高功率电磁环境下高空核爆到达导弹预设作战阵地近地面时的电磁脉冲环境。首先给出高空核爆电磁脉冲场近地面计算的理论基础，然后分析不同条件下近地面的电磁脉冲环境参数，编程实现了基于时域有限差分算法的电磁脉冲波形数值仿真，完成了多种特定预设战场环境下的电磁脉冲计算，最后给出由于电磁脉冲武器的发展和HEMP波形表述形式变化，给导弹武器系统抗电磁脉冲性能研究带来的影响和新动态趋势。结论认为：应加强对前沿更陡、强度更强电磁脉冲的抵抗能力，防御重点放在机动作战样式方面，提高战地战时抗毁生存能力。     

利用过阻尼电路合成高压方波脉冲

在过阻尼RLC电路分时放电的基础上,提出新型高压方波脉冲产生方法。理论分析表明:过阻尼RLC电路产生的双指数电压波与脉冲形成线产生的方形电压波具有类似的上升沿和平顶。电路模拟表明:通过人工过零技术可以对双指数电压波进行截尾,从而形成完整的高压方波脉冲。建立了原理验证性样机,由两组RLC电路构成,每组电路包含一台脉冲电容器和一只三电极场畸变气体开关,两组电路共用一个上升沿调节电感。实验证明:样机可以在电阻负载上输出幅值为17 kV、平顶宽度为330 ns～5.8μs、上升沿为100～350 ns的单极性高压方波脉冲。该方法适应性强,对负载变化不敏感,同时具有良好的可调节性,方波上升沿、平顶宽度连续独立可调。     

调整接收站测距同步脉冲的双基地雷达测距新方法

提出了双基地雷达测距的一种新方法,该方法通过调整接收站测距同步脉冲的延时,使接收站对双基信号跟踪时坐标跟踪系统的输出为单基距.给出了调整接收站测距同步脉冲测距的原理及测距同步脉冲延时调整量的控制计算流程,给出了计算的数学模型,针对典型的目标航迹进行了仿真,仿真结果表明了该方法的可行性.该方法在将单基雷达改造为双基雷达时,可避免对原系统核心的软、硬件进行大的改装,使改装简单可行.     

基于高速数字逻辑器件的超宽带脉冲设计和应用

在对现有几种典型的超宽带脉冲产生方法分析的基础上, 采用组合高速数字逻辑器件实现了一种简单的产生超宽带纳秒级窄脉冲的电路,并对产生的窄脉冲进行时域叠加合成高阶波形.实验电路测试结果与理论分析和仿真吻合良好.实验表明,该窄脉冲产生电路能得到重复频率100 MHz、幅度达446 mV的窄脉冲.最后,结合UWB调制技术对该发射机的信息传输速率进行了分析.     

水压场引起海底地震波的特征

将舰船水压场激励的海底地震波简化为液固多层半无限空间中集中力引起的地震波动问题,基于波数积分方法,通过FFP数值积分求解了海底表面声压、位移和加速度幅值,得到了海底表面声压、位移和加速度的频率特性曲线。结果表明,水压场激励的海底地震波频率很低,属于超低频波动信号;水压场引起海底表面的声压、竖直加速度和水平加速度在频域内基本呈现单峰型特征。     

OFDM水声通信自适应调制算法研究

分析预估信道长度对信道估计算法的影响规律,提出了利用水声通信均衡恢复信号统计量对信道估计质量实时评估的方法,通过信道长度自适应修正机制,实现了对未知水声信道高精度、快速估计；针对水声信道造成的OFDM子载波特性差异,基于信道估计结果,提出了在码元总速率、能量约束条件下,各个OFDM子载波局部速率、功率优化分配的自适应调制算法,相比于传统的等功率、速率分配算法,新算法能够显著提升水声通信系统的误码率性能,通过仿真和实地试验,验证了本文研究内容的有效性。     

运动流体介质和剪切层共同作用下平面近场声全息技术改进

传统的平面近场声全息将全息面置于射流内部。为了降低窗效应和卷绕误差对重建精度的不利影响,一般要求全息面尺寸为声源的2倍以上,而较大尺寸的传声器阵列放在射流内部会干扰射流的稳定。针对这一问题,提出将整个全息面置于射流外部的方法。根据经典的剪切层修正理论,首先分析声波由声源传播至全息面过程中路径和幅值的改变,继而推导出修正后的声场传播公式,最终建立起马赫数小于0.3的运动流体介质和剪切层共同作用下的平面近场声全息理论模型。数值仿真表明,改进后的平面近场声全息技术能够得到高分辨率的重建声场,对气动噪声源的定位精度较高,并且具备一定的抗干扰能力。     

不同边界条件下水下爆炸气泡的数值模拟

采用有限元程序MSC.Dytran对不同边界条件下水下爆炸气泡的脉动过程进行了数值模拟。对数值模拟中的一些重要问题,如炸药药包的建模、网格密度、状态方程和静压力场的设定等问题进行了探讨。对无限水域中的水下爆炸气泡以及自由面边界、水平刚性面边界和垂直刚性面边界三种边界条件下的水下爆炸气泡进行了数值模拟,分析了水下爆炸气泡的半径、外形变化、气泡脉动压力、流场中的速度分布,结果发现边界的存在对气泡外形的影响较大,刚性边界面会使气泡脉动压力增大较多,而自由面边界对气泡脉动压力的影响较小。将数值模拟的结果与理论模型、经验公式和试验结果进行了比较分析,结果吻合较好。