SNR准则下的认知MIMO雷达波形设计

研究了MIMO雷达信号模型下基于最大化信噪比(SNR)准则的最优和稳健波形设计问题.根据对目标冲击响应功率谱密度(PSD)确定和不确定两种条件的分析,推导了最优波形和稳健波形的闭式表达式.仿真结果表明,当目标冲激响应PSD的先验知识准确时,使用最优波形作为发射波形,在接收端获得在给定条件下最优的SNR;当目标冲击响应PSD的先验知识不准确时,使用稳健波形作为发射波形,能够降低目标冲激响应PSD的不确定性对输出端信噪比(SNR)的负面影响.     

分数低阶统计量的水下目标信号调制谱分析方法

传统水下目标噪声信号调制谱分析方法是建立在具有二阶统计量的高斯噪声环境下实现的,而多数情况下舰船辐射噪声和海洋环境噪声等水声信号通常具有脉冲特性,服从α稳定分布,二阶统计量的调制谱分析算法性能可能会下降,甚至不再稳定收敛.针对此问题提出了分数低阶统计量的目标信号调制谱分析方法,并进行仿真和实验数据验证,其结果表明所提方法具有稳健性.     

总师谈潜艇降噪的手段与意义

在现代海上作战的条件下,潜艇的威力及命运均系于其隐身性能。人民海军从诞生之初就将潜艇作为一种战略性的武器,因而减振降噪始终是潜艇设计研制的重点和难点。就此我们采访了海军工程大学教授、专业技术少将朱石坚,请他为大家一解潜艇降噪的门道。《现代舰船》:请您介绍一下潜艇噪声主要有哪几类?产生这些噪声的原因和部位各是什么?朱石坚:潜艇辐射噪声的主要噪声源有:螺旋桨噪声、水动力噪声、机械噪声。螺旋桨噪声的产生原因是:螺旋桨在水中运转,一方面引起水介质波动而直接辐射噪声,另一方面通过轴系激励艇体而产生水噪声。此外,当螺旋桨旋转时,由于叶片表面局部的静压力下降(有时到负压),产生汽化     

美国海军“一角鲸”号核潜艇

美国海军在半个世纪的时间里,先后设计建造了18种型号将近200艘核潜艇,其中有3艘是试验性核潜艇,"一角鲸"号核潜艇正是其中之一。"一角鲸"号(SSN671)在美国海军发展核潜艇降噪技术方面建立了卓著的功勋,因此,它在美国海军中占有特殊的地位。     

噪声干扰下雷达目标检测概率计算模型研究

针对雷达自身性能和干扰因素对雷达目标检测概率的影响,分析了噪声干扰情况下检测概率同干扰机有效功率、干扰机位置之间的关系,联合雷达的最大作用距离、工作频率等性能参数,得到了噪声干扰情况下雷达检测概率的表达式。并运用秩K法则,得到了噪声干扰下雷达网综合检测概率的表达式,解决了噪声干扰下雷达网检测概率的确定问题。仿真结果验证了模型和方法的有效性。     

基于1.5维谱的船舶轴频电场信号实时检测

为有效地从海洋环境电场中检测出船舶轴频电场信号,在采用正态概率图法分析海洋环境电场高斯性的基础上,利用1.5维谱在抑制高斯噪声和加强谐波信号基频分量等方面的优势,提取特征频段(1～7Hz)范围内的1.5维谱的平均值为特征值,利用滑动检测方法对信号进行了实时检测,并通过实测数据对该检测算法进行验证。结果表明:该方法在信噪比较高和较低的情况下均能较好地实时检测到目标信号,并且在没有目标信号的情况下不会出现虚警。     

纵桁对环肋圆柱壳体水下振动与声辐射的影响

采用结构有限元耦合流体边界元的附加质量附加阻尼算法,对具有不同数量纵桁的加筋环肋圆柱壳水下振动与声辐射噪声进行了数值计算,并对数值计算结果进行了初步的比较和分析,讨论了纵桁的数量对圆柱壳水下振动与声辐射的影响.结果表明:纵桁对圆柱壳水下的减振降噪有较好的效果,并且纵桁的数量越多,减振降噪效果越好,但增加纵桁的数量也相应增加了艇体的重量,在潜艇结构设计时须在降噪及艇体重量间综合权衡.     

水中目标辐射噪声调制信息提取方法研究

讨论了应用小波分析从辐射噪声中提取调制信息的方法。首先利用多尺度分析方法将噪声信号在不同层次的空间上进行分解,实现调制信号与辐射噪声的分离;然后,利用小波变换提取其包络,求取功率谱得到调制信息.在此基础上,对实测辐射噪声数据进行仿真研究.结果表明,该方法用于噪声中调制信息检测是一种有效的手段.     

非平稳数据处理方法与瞬时频率

利用“经验模式分解”(EMD)方法,任何复杂的数集都能够被分解为有限且通常数量较少的“本征模式函数”。“本征模式函数”产生瞬时频率,最终结果表示为H ilbert谱规定的能量-频率-时间分布。应用“经验模式分解”方法表示自然现象中的传统非线性平衡系统及其数据的数值结果,同时给出实例展示了这种新方法的作用和效果。这种方法阐明了能量-频率-时间分布,进一步显示出对非线性非平稳系统的处理效果———精确化、形象化和可视化。     

快速傅立叶变换用于Fokker-Planck-Landau方程的数值求解

利用谱方法和FFT技术对Fokker-Planck-Landau方程进行了数值求解,研究了均匀空间条件下粒子在速度空间的分布函数随时间的演化。数值计算表明,所用计算方法能够很好地满足质量、动量和能量守恒要求,计算速度与有限差分方法相比大大加快。