摘要：水下航行器利用外部突出体通过流动压力差进行自流冷却,可很好地避免水泵激励排水管路产生的低频线谱噪声,但突出体作为外部凸体产生的噪声会影响水下航行器的声隐身性能。针对矩形入口和圆形入口两种突出体模型,开展流场与声场的数值计算,分析不同流速条件下两种突出体水动力噪声的产生特性,发现矩形入口突出体比圆形入口突出体的辐射噪声小。为进一步降低噪声,采用锯齿结构对矩形入口突出体进行流动控制,发现在矩形入口前缘添加锯齿的降噪效果优于在尾缘添加锯齿,并归纳了具有最佳降噪效果的锯齿参数。为验证数值计算结果,分别加工了四种突出体模型,并在重力式低噪声水洞中开展试验测试。结果表明,采用锯齿优化的矩形入口突出体,在10~2000 Hz范围内有较好的降噪效果。上述研究成果可为水下航行器突出体的低噪声设计提供参考。

摘要：协作频谱感知是认知无线电网络的基础和关键阶段，频谱检测过程中的节点分配策略将直接决定联合频谱感知的结果。介绍了多种分配认知终端的方法，旨在提高频谱感知的效率和公平性。针对不同子频带的感知效率，提出了一种称为由频点占用导致的无效传输参数（inefficient transport parameter,ITP）指标来评估通信性能，给出了感知效率优化问题的闭式表达解，设计的场景包括终端对相同频带有不同的感知性能和相同的感知性能。针对不同子频带间的感知公平性，提出了两种分配算法：弓形分配算法和类划分分配算法。子频带间的公平性通过评估子带中最差的感知性能进行衡量。为了适用于实际场景，加入了频段属性参数来增强公平性，该参数考虑了主用户使用不同频段的优先级及抗干扰能力。仿真结果表明，所提出的策略显著改善了认知无线电网络中的ITP，特别是在子频带利用率不同的情况下，提出的弓形分配算法在公平性不明显降低的情况下，复杂度有明显改善。

摘要：针对同振型矢量水听器使用弹簧悬挂不便的问题，提出一种采用圆环型橡胶弹簧作为悬置元件的新型可刚性固定式同振圆柱型矢量水听器的设计方案。该水听器可直接固定在水下平台用于测量水下声波质点加速度信号。推导了内置加速度计的该型水听器的声压灵敏度表达式。通过理论计算出橡胶弹簧的剪切刚度，并应用有限元软件ANSYS对剪切刚度进行了仿真分析并制作了水听器样机。在0．5～2．5 kHz的频率范围内，对矢量水听器的声压灵敏度和指向性进行了测量。1 kHz时，声压灵敏度为－188 dB。测量频带内，指向性凹点深度均大于20 dB。实验结果表明，此种结构的矢量水听器可以实现刚性固定的目的。

摘要：为了进一步了解弛豫铁电单晶材料的特性,研究了单晶换能器的性能,利用有限元软件ANSYS对PMNT驱动的Ⅳ型弯张换能器进行了分析.设计并制作了一个PMNT弯张换能器,测量得到其谐振频率为1.7 kHz,最大发送电压响应为132 dB;制作了相同尺寸的PZT-4弯张换能器,并与PMNT弯张换能器进行了比较.与PZT-4弯张换能器相比,PMNT弯张换能器的谐振频率低17%,谐振时的电导值大5倍,获得的发送电压响应高5 dB.

摘要：基于等效源的近场声全息算法不受声源形状限制,具有较强的环境适应性,考虑到声场重构的精度,提出一种基于虚拟声源定位的改进算法,分别在声源频率与重构距离变化情况下比较改进前后算法的重构精度与重构效果,利用仿真分析与实验验证,证明了基于等效源的近场声全息算法在水下运用的可靠性,以及基于虚拟声源定位进行声场重构时在声源分辨与声场还原的优势。在实验结果中,声源频率变化时,改进后算法的误差在低频时降低1.97~5.44 dB;重构距离变化时,改进后算法的误差降低1.97~3.99 dB。

摘要：对同振球型矢量水听器声压和质点振速的声波接收理论进行了研究。以同振球型振速水听器测量原理为基础,推导了自由运动刚性球体和弹性球体的声波接收响应数学表达式,分析了振速水听器几何尺寸、平均密度与其频响特性曲线之间的关系;另外,根据球面接收器的声波接收理论,推导了矢量水听器声压接收响应数学表达式,通过理论分析和数值计算,研究了振速水听器表面上的声压分布规律以及声压水听器的声波接收压力系数与其接收面的大小、质点振速水听器的半径、布放的位置和半径等参数之间的关系;从理论上建立了矢量水听器声波接收理论模型和分析方法,为矢量水听器的设计和研制提供了理论依据。

摘要：为了提高基于声矢量阵的旋转不变参数估计(ESPRIT)算法的远场目标方位估计能力,提出了一种旋转因子无畸变的矩阵预滤波设计方法.通过将用于方位估计的旋转因子从声矢量阵的阵列流形中分离出来,仅对余下的阵列流形进行预滤波设计,达到抑制阻带扇面干扰和噪声,并让通带扇面的信号尽量无失真输出的目的.仿真结果表明:本算法对通带外的噪声和干扰具有良好的抑制效果,并且能够在滤波器通带流形失真的情况下,保证子阵间的旋转因子不发生畸变,且估计的结果无偏、有效.

摘要：为了抑制相干噪声源干扰,给出了一种Bartlett波束形成的波束零限权矢量设计方法,可以形成单个或多个波束指向性零点.经过理论推导给出了权的解析形式,其形式只与干扰源方位有关.与传统的自适应方法相比,它的权值不依赖于接收信号,因此具有更好的稳定性;当干扰方位确定时,权向量为只与干扰方位有关的固定形式,因此不需要实时计算,具有计算量小的优点.仿真结果表明,该权可以有效地对单个或多个干扰方向形成波束零限,且对旁瓣有一定降低作用,可用于抗相干噪声源干扰.

摘要：为了解决Janus-Helmholtz水声换能器研究中的理论问题,通过互辐射模型时的Janus-Helmholtz水声换能器等效电路,分析了Janus换能器纵振动谐振频率在水中升高的原因;通过对Janus换能器纵振动和液腔振动的相频曲线的分析,得出了Janus-Helmholtz水声换能器宽带发射的机理,研究了腔体弹性对Helmholtz声学性能的影响规律。设计了工作频段为1~3 k Hz的Janus-Helmholtz换能器试验样机,样机的测试结果表明其振动及声学特性与理论研究结果相符。

摘要：近场干扰是影响远场定位和检测的常见问题。为了抑制确定区域的近场干扰,提出了一种具有近场零陷权的远场自适应波束形成的设计方法。算法通过构造包含近场干扰源的虚拟协方差矩阵,实现了具有近场干扰抑制能力的远场波束形成,并应用驻定相位原理,分析了近场干扰抑制对于远场期望方向波束的影响。仿真实验证明:该算法可实现远场波束形成的同时,在近场设计区域生成有效的零陷;当期望方向趋近零陷区域方位时,主波束的阵增益会下降,零陷区域方位愈靠近阵列端射方向、零陷区域距参考阵元的距离愈大,阵增益下降程度愈剧烈。