[發(fā)明專利]一種平面障板條件下單矢量水聽(tīng)器信號(hào)檢測(cè)方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910938268.2 | 申請(qǐng)日： | 2019-09-30 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN110763327A | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-02-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 朱中銳;方勃懿;秦松磊;洪連進(jìn);方爾正;時(shí)潔;柳艾飛 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工程大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01H17/00 | 分類號(hào)： | G01H17/00 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 150001 黑龍江省哈爾濱市南崗區(qū)*** | 國(guó)省代碼： | 黑龍;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 矢量水聽(tīng)器 障板 平面空腔 聲強(qiáng) 傳遞矩陣 單頻信號(hào) 反射系數(shù) 寬帶信號(hào) 信號(hào)檢測(cè) 噪聲干擾 邊界條件 水聲技術(shù) 信號(hào)變換 取實(shí)部 周期圖 檢測(cè) 頻域 取模 聲壓 振速 輸出 評(píng)估 | ||
1.一種平面障板條件下單矢量水聽(tīng)器信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于：包含如下步驟：
步驟(1)：建立薄鋼板-空氣-薄鋼板三層結(jié)構(gòu)平面空腔障板的傳遞矩陣，根據(jù)傳遞矩陣及平面空腔障板層與層之間的邊界條件得到平面空腔障板的反射系數(shù)R；
步驟(2)：根據(jù)反射系數(shù)R建立平面空腔障板條件下矢量水聽(tīng)器接收的單頻信號(hào)模型和矢量水聽(tīng)器接收的寬帶信號(hào)模型，由矢量水聽(tīng)器接收的單頻信號(hào)模型得到矢量水聽(tīng)器振速x通道接收的單頻信號(hào)vx和矢量水聽(tīng)器振速y通道接收的單頻信號(hào)vy，由矢量水聽(tīng)器接收的寬帶信號(hào)模型得到矢量水聽(tīng)器振速x通道接收的振速信號(hào)Svx、矢量水聽(tīng)器振速y通道接收的振速信號(hào)Svy；
步驟(3)：對(duì)步驟(2)中的矢量水聽(tīng)器接收的單頻信號(hào)、矢量水聽(tīng)器接收的寬帶信號(hào)、矢量水聽(tīng)器振速x通道接收的單頻信號(hào)vx、矢量水聽(tīng)器振速y通道接收的單頻信號(hào)vy、矢量水聽(tīng)器振速x通道接收的振速信號(hào)Svx和矢量水聽(tīng)器振速y通道接收的振速信號(hào)Svy加上各向同性噪聲，得到各向同性噪聲干擾背景下矢量水聽(tīng)器接收的單頻信號(hào)和各向同性噪聲干擾背景下矢量水聽(tīng)器接收的寬帶信號(hào)；
步驟(4)：將步驟(3)中所得的各向同性噪聲干擾背景下矢量水聽(tīng)器接收的單頻信號(hào)和各向同性噪聲干擾背景下矢量水聽(tīng)器接收的寬帶信號(hào)變換到頻域，得到相應(yīng)的譜，聲壓振速互譜后作平均，得到平均周期圖的復(fù)聲強(qiáng)輸出，再用復(fù)聲強(qiáng)器分別取x、y方向聲強(qiáng)實(shí)部相加和模值相加進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)；
步驟(5)：用ROC曲線對(duì)復(fù)聲強(qiáng)器取實(shí)部檢測(cè)和取模檢測(cè)的性能進(jìn)行評(píng)估。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平面障板條件下單矢量水聽(tīng)器信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于：所述的步驟(2)包括：
步驟(2.1)：根據(jù)反射系數(shù)R，建立平面空腔障板條件下矢量水聽(tīng)器接收的單頻信號(hào)模型：
上式中，kx、ky為波數(shù)，ω是角頻率，t是時(shí)間；
步驟(2.2)：由矢量水聽(tīng)器接收的單頻信號(hào)模型求出矢量水聽(tīng)器振速x、y通道接收的單頻信號(hào)：
上式中，ρ為傳播介質(zhì)的密度；vx是矢量水聽(tīng)器振速x通道接收的單頻信號(hào)，vy是矢量水聽(tīng)器振速y通道接收的單頻信號(hào)；
步驟(2.3)：建立矢量水聽(tīng)器接收的寬帶信號(hào)模型：
s(t)＝si(t)+sr(t)；
上式中，si(t)為帶限白色平面波噪聲寬帶入射聲壓信號(hào)；sr(t)為si(t)經(jīng)過(guò)平面空腔障板反射的信號(hào)，sr(t)＝R·si(t-τ)；τ是入射聲壓信號(hào)和反射聲壓存在的時(shí)延差；
步驟(2.4)：根據(jù)矢量水聽(tīng)器接收的寬帶信號(hào)模型，得到矢量水聽(tīng)器振速x通道接收的振速信號(hào)Svx、矢量水聽(tīng)器振速y通道接收的振速信號(hào)Svy：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種平面障板條件下單矢量水聽(tīng)器信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于：所述的步驟(3)中的各向同性噪聲干擾背景下矢量水聽(tīng)器接收的單頻信號(hào)為：
上式中，np(t)是矢量水聽(tīng)器接收的聲壓信號(hào)噪聲，nvx(t)是矢量水聽(tīng)器振速x通道噪聲，nvy(t)是矢量水聽(tīng)器振速y通道噪聲；
各向同性噪聲干擾背景下矢量水聽(tīng)器接收的寬帶信號(hào)為：
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