买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中国人民解放军海军工程大学

摘要：本发明属于辐射噪声测量领域，公开了基于浅海环境水下声全息技术的近场辐射噪声测量方法，包括以下四个步骤：1测量得到全息面上的空间复声压分布；2对全息面空间复声压分布进行二维傅里叶变换，获得波数域结果；3根据不同的边界条件选取适当的Green函数作为传递函数H，获得反演面的波数域复声压分布；4将以上结果进行傅里叶逆变换，最终获得反演面的空间复声压分布px,y。采用本发明可以获取壳体表面及声场任意空间的振动与声压分布，可以对某型船的远场辐射声功率进行有效评估，可以对表面噪声源进行识别和定位，大大提高了辐射噪声的测量精度与测量效率。

主权项：1.一种基于浅海环境水下声全息技术的近场辐射噪声测量方法，其特征在于，包括：1测量得到全息面上的空间复声压分布px,y；2对全息面空间复声压分布px,y进行二维傅里叶变换，获得波数域结果Pkx,ky；3根据不同的边界条件选取适当的Green函数作为传递函数H，获得反演面的波数域复声压分布Pkx,ky；4将以上结果进行傅里叶逆变换，最终获得反演面的空间复声压分布px,y；所述步骤1测量得到的信号经过噪声抑制处理，针对浅海环境中的噪声设计Wiener滤波器，通过优化输入信号的功率谱密度和噪声的功率谱密度之比，进行噪声抑制；具体包括：在浅海环境中，利用水下声测量设备采集水下声全息信号；在采集过程中，要确保传感器阵列的准确布局和稳定性，以确保有效地捕捉到目标信号；采集到的信号首先经过预处理，模拟信号转换为数字信号、滤除非目标频段的噪声；分析浅海环境中的信号和噪声特性，包括多径传播、海底反射因素；针对这些特性，设计适用于浅海环境的Wiener滤波器，包括确定信号和噪声的功率谱密度函数、计算Wiener滤波器的传递函数、确定滤波器的阶数；将采集到的信号输入到设计好的Wiener滤波器中；滤波器将根据输入信号的功率谱密度和噪声的功率谱密度之比进行噪声抑制处理，同时保留信号中的有用信息；输出的信号将具有较低的噪声水平，为后续的近场辐射噪声测量提供更准确的数据；对经过噪声抑制处理的信号进行近场辐射噪声测量；根据信号在水下传播过程中的衰减规律、传感器阵列的几何布局因素，计算出信号在各个距离上的辐射噪声水平；通过对比不同距离上的噪声水平，可以评估近场辐射噪声的分布特性和影响范围；对测量结果进行分析，总结近场辐射噪声的特征和规律；对Wiener滤波器和测量方法进行进一步优化，以提高测量精度和效果；同时，将测量结果与实际应用场景相结合，为水下声全息技术的研究和应用提供有价值的参考数据；所述步骤2具体包括：假设一封闭振动体位于密度为ρ、声速为c的无限域流体介质中，记表面为S，包围的区域为Di，外部区域为De，则在De中声压场满足的波动方程为 将式1作Fourier变换，可得到如下形式的Helmholtz方程： 式中：k＝ωc为流体介质中自由场波数，ω为声波的角频率，方程2的解可表成积分形式，即声场中任一点P的声压可表示成Helmholtz积分方程形式 利用表面声压与法向振速的关系式，则有 将式4代入方程3有 上式是研究结构表面声场与外部声场相互变换的基本关系式；通过选取适当的格林函数，对于光滑表面，式5中系数的取值为 利用式5，建立外部声压与表面声压或振速的变换关系，不仅可以实现由近场测量重建源表面声场分布，而且还能重构整个辐射声场；为此，可以通过选取适当形式的Green函数来达到这一目的；考虑平面型声源，取Green函数具有如下形式 其中 并且x',y',z'为源面上的坐标点，xH,yH,zH为源面外部的场点；选取Green函数在S上满足Dirichlet边界条件，即取式12； 式5的外部方程可简化为 当z'＝zS时，并且，R1＝R2，则有 对方程6两边进行两维空间FFT变换后，式6在波数域内的形式为Pkx,ky,zH＝Pkx,ky,zS·GDkx,ky,d8其中，变换域的坐标对应关系为且变换对为 所述步骤4表明由外部声压场可以重建源面声压场，同理也可重建近场和远场的声压；利用全息分析获得的声场信息，可以进行其他专业分析，利用声场得到各工况条件下的总辐射声功率级；基于声强测量的声功率计算是将全息面分为N个小曲面，n为测量点数，每个曲面包含一个测量点且一一对应，则全息面的总声功率可表示为： 式中，是第k个测量点处测得的声强，Sk为第k个曲面的面积；由声功率得到声功率级为： 式中，W0取0.67e-18。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国人民解放军海军工程大学 基于浅海环境水下声全息技术的近场辐射噪声测量方法