使用方向受约束的声学参数进行水下声场可视化

科学领域:

• 声学 声学 在声学方面
• 信号处理 信号处理
• 海洋工程 海洋工程

背景情况:

• 被动声纳系统依赖于水电话阵列来检测和定位水下声源.
• 准确的声场可视化对于识别目标和了解声环境至关重要.
• 现有的方法在噪声抑制和角度分辨率方面面临挑战,特别是在复杂的场景中.

研究的目的:

• 开发和评估一种改进的水下声场可视化方法,用于被动声纳应用.
• 为了提高圆形水声机阵列的性能,在噪声抑制,角分辨率和到达方向估计方面.
• 评估该方法在干扰者存在时的有效性及其作为信心衡量的潜力.

主要方法:

• 一种新的方法使用光束成型将空间分成角度部门.
• 声学参数在每个部门内计算,并合并以创建空间光谱.
• 该技术采用方向受限的参数和基于部门的参数扩散.
• 评估是基于来自圆形液电话阵列的模拟数据进行的.

主要成果:

• 与基线方法相比,拟议的方法表明背景噪声抑制和角度分辨率得到了改进.
• 它在中等到高的信号与噪声比率下实现了更高的到达方向估计精度.
• 该方法显示出对干扰物的优越性能,即使在信号与干扰的低比率下,具有适当的部门模式.
• 基于部门的参数扩散性作为有效的权重函数和信心指标.

结论:

• 开发的水下声场可视化方法为被动声纳应用提供了显著的性能改进.
• 它为噪声抑制,目标定位和环境声学分析提供了增强的能力.
• 该方法的适应性和可信度测量潜力使其成为声纳技术的宝贵进步.