舰船辐射噪声分频段调制特征仿真方法研究
2021-01-13黄苒安良
声学与电子工程 2020年4期
黄苒 安良
(东南大学水声信号处理教育部重点实验室,南京,210096)
舰船辐射噪声调制谱的存在主要是由于螺旋桨叶片在水中的高速旋转,并对平稳连续谱产生周期性调制。除了低频线谱外,中高频的线谱由于受到螺旋桨叶片频和轴频的影响,具有明显的振幅调制现象,它含有非常丰富的目标特征信息,利用具有倍数关系的调制线谱能推算出舰船目标的螺旋桨叶片数和螺旋桨转速等物理参数,所以调制谱信号的仿真是舰船辐射噪声仿真的重要组成部分[1-2]。
以往对调制谱的仿真方法通常是在全频带上进行调制,忽视了不同频带上调制特征的不同。而实际上螺旋桨会在船尾的非均匀尾流中转动,调制特性与螺旋桨的结构、叶片数量、叶片空化的不均匀性相关,这会导致不同频率处的调制呈现非均匀特性[3]。不同型号船只由于船尾形状不同、螺旋桨结构不同,导致其非均匀调制特性也都有所不同。因此,研究舰船辐射噪声调制谱在不同频带上的仿真方法,得到更贴近实际情况的调制信号,可有效提高舰船辐射噪声仿真的逼真性。
目前已公开发表的文献大多关注舰船辐射噪声的分频带解调方法[3],鲜有关于不同频带上的非均匀调制特性仿真方法的报道。由于舰船辐射噪声调制的非均匀特性物理机理较为复杂,尚缺少明确的数学模型。本文基于对实测信号在不同频带上的解调分析,通过调制谱局部信噪比关系估计调制深度,进而得到调制深度随频率的变化曲线。……
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