浅层折射波地震探测在潮间带中的应用

本文介绍了互相关法和互功率谱法时延估计的比较方法及其结果。实践表明,本方法精度高,经济效益好,是地质工作中的一个理想方法。     

深海自然噪声场的空间互功率谱

本文从海洋自然噪声场时空相关函数的普遍表达式出发,导出了无吸收情况下自然噪声场的空间互功率谱的一般表达式,并就均匀深海及表层为正声速梯度的深海两种情况进行了计算。结果指出海水非均匀性的影响是很小的。     

海面噪声场条件下声压与振速的空间互相关函数

介绍了海面噪声场条件下的声压与质点振速的时空相关函数。论证了海面噪声场垂直与水平方向噪声的各向异性程度。结果表明,在垂直于海平面的方向上,噪声场表现为各向异性;在与海面的水平方向上,噪声场表现为各向同性。结果表明,各向同性噪声场条件下基于矢量水听器被动检测的声纳系统目标水平方位角估计是基本可靠的,但垂直方位角的计算需要修正。     

基于互谱分析的2DPSK解调方法及性能

针对2DPSK调制方式，提出了通过对相邻两个码元信号求互谱来获取相对相位信息的互谱解调法。该方法通过在频域进行FFT处理求得相邻两个码元信号的互功率谱，并将其峰值点相位与0及π进行比较，从而获得相应的传输比特信息。计算机仿真表明，在无多径干扰及存在一定多径干扰的水声信道条件下，互谱解调法的性能优于传统的差分解调法。     

适用于有色观测噪声数据的AR模型谱估计

本文在考察有色噪声背景下对时间序列的AR—模型谱进行了估计。我们是采取两步功率谱进行估计的:第一步推导适用于有色观测噪声数据的修正尤—瓦方程。第二步根据修正尤—瓦方程提出用最小二乘法得到时间序列的AR模型系数{ai}的无偏估计。最后通过计算机模拟验证了我们所讨论的结果。     

最大熵法与传统法海浪谱估计的比较

一、问题的提出 海浪功率谱是描述海浪波面随机过程的基本特征参数,它既可研究海浪能量相对于频率的分布,又可研究海浪波面对外表现的统计规律。因此,准确求出海浪频谱具有重要的实用意义。目前常用的海浪频谱估计自相关法和周期留法,它们都引进一些假设及某种权函数的主观意志。最大熵法(MEM)是资料自适应谱估计法,它的窗函数是不固定的,是自身适应一个频率又一个频率,在一个频率上估计谱值很少受其它频率的方差     

最大熵法与传统法海浪谱估计的比较

海浪功率谱是描述海浪波面随机过程的基本特征参数，它既可研究海浪能量相对于频率的分布，又可研究海浪波面对外表现的统计规律。因此，准确求出海浪频谱具有重要的实用意义。目前常用的海浪频谱估计自相关法和周期图法，它们都引进一些假设及某种权函数的主观意志。     

海洋环境噪声观测技术及数据处理方法

海洋环境噪声是水声信道中的干扰背景场,是影响主动声纳探测能力、限制被动声纳工作性能发挥的主要原因之一.文中详细介绍了目前海洋环境噪声观测的技术手段、测量方法和数据处理方法,并根据实际测量的海洋环境噪声数据,详细分析了海洋环境噪声1/3倍频程带宽内的噪声频谱级计算方法和步骤.     

时间延迟估计的基本原理和方法

本文综述时间延迟估计的基本原理和基本方法,包括相关法和广义相关法,双谱法和广义双谱法,相位谱法和广义相位谱法,自适应信号处理法等,并对各种估计方法的性能进行了分析比较。     

机载波谱仪海浪谱反演方法及其验证

为了验证波谱仪反演二维海浪谱的功能,根据海浪波谱仪的信号形成机制,总结了机载波谱仪反演海浪的流程。利用机载波谱仪回波数据,通过自相关和互相关两种功率谱估计方法,反演了二维海浪谱。最后通过与浮标测量的二维海浪谱进行对比,验证了该机载波谱仪探测二维海浪谱的有效性。结果表明,无论采用自相关函数还是互相关函数进行功率谱估计,得到的主波波长和有效波高与实际二维海浪谱基本一致。互相关函数法得到的交叉谱能去除180°模糊现象,其在计算有效波高时相对于自相关函数会稍微偏小。在计算斜率方差时可以采用5°~12°入射角范围的后向散射系数进行公式拟合,因此定标与否并不影响最后的二维海浪谱结果,未来星载波谱仪只有靠多波束联合才能实现。     

舰船辐射噪声特征线谱提取方法研究

线谱是船舶辐射噪声中重要的特征信息,为舰船的检测识别和方位跟踪提供了依据。采用Welch算法和CZT变换联合处理舰船的辐射噪声信号能够有效的提取线谱。Welch法在估计功率谱时可以有效减小方差和偏差,这有利于从宽带噪声谱中提取主要的窄带谱;CZT变换可以对窄带谱进行精确分析,提高频率的分辨力,因此这两者的结合有利于从舰船噪声中提取线谱。根据对仿真信号和某实船的辐射噪声信号的分析结果,表明该方法原理简单,能够精确地提取特征线谱,另外利用所提取的船只的特征线谱,还可以对船的航迹进行跟踪。     

基于四阶累积量的被动测向声纳高分辨力算法研究

利用高阶累积量的阵列扩展和抑制高斯噪声特性,提出1种基于四阶累积量的逆波束形成算法,并通过滑动平均进一步改善了算法。仿真结果和实验数据表明:逆波束形成算法较常规波束形成方法在空间方位分辨力和噪声抑制能力上明显提高,可以更有效地应用于被动测向声纳中。     

高阶谱在矢量声信号特征提取中的应用

在利用矢量水听器对潜艇模型辐射噪声测量和分析的基础上,为了对目标螺旋桨的线谱进行有效识别,使用可抑制加性高斯噪声的高阶谱(1 1/2维谱及互双谱的对角切片)对潜艇模型辐射噪声进行了研究。结果表明:高阶谱不仅可以抑制加性高斯噪声,提高线谱的分辨率,而且利用声压与振速联合进行信息处理的互双谱的对角切片可以明显增强基频分量。     

Curvelet变换域侧扫声纳图像增强算法

针对海底侧扫声纳图像对比度低、纹理弱、噪声严重等问题,提出了一种基于第二代Curvelet变换的声纳图像增强算法。首先对原始声纳图像进行多尺度、多方向的Curvelet变换分解,得到低频子带和高频子带;然后引入非线性S型函数对低频系数进行处理,提高图像整体的对比度;采用一种可以避免过度增强的新型非线性函数对各尺度的高频子带系数进行处理,提高图像整体的对比度,增强图像边缘和纹理细节,并通过估计噪声水平设定阈值进行阈值降噪。最后经Curvelet逆变换得到增强图像。实验表明,该方法不仅改善了海底侧扫声纳图像对比度低的问题,而且降低了噪声,突出了声纳图像的边缘和纹理细节。     

水下爆炸信号的定位研究

被动声纳中,目标定位的测定只能利用目标声源发出的信号或噪声,爆炸声源与常用的电声式脉冲声纳发射器比较起来,具有某些明显的优点,可代替发射换能器来实现距离和方位的测定.针对水下爆炸声源,采用三元标量阵进行研究,通过确定信号到达各个阵元的时延信息来测定其目标方位和距离,并利用内插方法提高定位精度.实验结果表明,不同位置处爆...     

几种经典海洋环境噪声谱分析

目前风关海洋环境噪声实验研究结果较多,其中较为经典的是Knudsen谱、Wenz谱、Piggott谱、Crouch谱,以及风速与噪声谱级的对数关系等。对这几种经典的海洋环境噪声谱进行了概述,分析了其数据来源,并对Wenz谱、Piggott谱和Crouch谱进行了比较,探究了其差异产生的原因,并给出了不同情况下进行风关海洋环境噪声估计时的参考建议。     

南海某海域海洋环境噪声谱级风关特性分析

为探索南海某区域海洋环境噪声谱级与风场的相关特性,结合潜标海洋环境噪声数据及对应海域的海面风场再分析数据,计算各频段噪声级与风速相关系数及线性拟合函数。分析结果表明:400～1 000 Hz频段,海洋环境噪声谱级与海面风速的相关系数在0.5～0.8之间,达到中等相关。1 000～5 000 Hz频段,两者互相关系数大于0.8,达到高度相关。对海洋环境噪声谱级与对数风速的回归分析结果显示,1000～5 000 Hz频段,两者的线性函数关系显著;并且在1 000 Hz附近的拟合斜率最大,海洋环境噪声谱级对海面风速变化的灵敏度最高。     

浅海均匀层远程混响的垂直相干性

混响是主动声纳在浅海环境中的一种干扰,有关其空间相关特性,Urick和Lund发表了两篇实验性报告[7].本文根据浅海平均声场角度谱分析法[3],从理论上计算了浅海均匀层远程混响垂直相关特性与界面反射、散射等环境参数之间的关系,及其随距离、水听器间隔的变化,供声纳设计或在浅海环境中研究低频、小掠角的散射特性时参考.     

某些ENSO指数的比较

为了诊断研究ENSO现象,海洋学家和气象学家提出了许多不同类型的指数。对各种不同类型的指数进行分析比较是非常重要的。本文选取4个指数(ENI、RI、SSTI和TDI)用最大熵法(MEM)和自相关函数的傅里叶变换法(FTA)分别计算了它们的功率谱和两指数相互间的协谱、正交谱和凝聚谱,对它们进行了比较。     

海浪产生磁场的能量分布计算

结合前人在海浪功率谱研究以及海浪产生磁场两方面的研究,求出了海浪-磁场系统的传递函数,计算了传递函数的峰值、对应的峰值频率,分析了这些指标随高度的变化.根据理论分析,给出了感应磁场总功率的表达式和峰值频率满足的方程,指出海浪感应磁场是一个窄带随机过程.最后选择几种典型的海浪谱,计算了它们感应的磁场功率谱以及总功率、功率谱峰值、峰值频率以及等效噪声带宽.