水下航行器舷側(cè)陣振動(dòng)噪聲自適應(yīng)抵消技術(shù)研究.pdf

1、水下航行器舷側(cè)陣附近存在比較嚴(yán)重的振動(dòng)噪聲，極大影響了舷側(cè)陣自導(dǎo)系統(tǒng)處理接收目標(biāo)信號(hào)的工作性能和自導(dǎo)系統(tǒng)的作用距離。自適應(yīng)噪聲抵消以噪聲干擾為處理對(duì)象，進(jìn)行最大限度地抑制或衰減，以提高接收信號(hào)的信噪比。本論文正是在此背景下選定進(jìn)行的。 本文針對(duì)有效抑制舷側(cè)陣振動(dòng)噪聲的要求，研究了舷側(cè)陣振動(dòng)噪聲的特性，并利用自適應(yīng)信號(hào)處理方法，對(duì)單頻及帶寬信號(hào)的噪聲抵消技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究。本文的主要研究工作和研究成果如下： 基于水下航

2、行器舷側(cè)陣噪聲的湖試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成了舷側(cè)陣振動(dòng)噪聲特性分析和舷側(cè)陣輻射噪聲建模。通過對(duì)水下航行器內(nèi)加速度計(jì)測(cè)得的振動(dòng)噪聲分析，給出了舷側(cè)陣振動(dòng)噪聲在不同部位、不同方向的頻譜特性以及它與航速的關(guān)系，同時(shí)給出了振動(dòng)噪聲與附近水聽器測(cè)得的自噪聲之間的相互關(guān)系。基于實(shí)測(cè)噪聲分析，建立了水下航行器舷側(cè)陣輻射噪聲重構(gòu)模型。以上研究為舷側(cè)陣減振降噪和自導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。 基于工程實(shí)現(xiàn)的考慮，采用最小均方誤差(LMS)自適應(yīng)濾波器實(shí)現(xiàn)舷側(cè)陣

3、振動(dòng)噪聲的抵消。文中對(duì)LMS算法、變步長(zhǎng)LMS算法、歸一化LMS算法的基本原理及濾波特性進(jìn)行了分析，并詳細(xì)分析了它們的收斂、失調(diào)等特性。 基于實(shí)測(cè)舷側(cè)陣振動(dòng)噪聲環(huán)境，本文采用LMS自適應(yīng)濾波器、NLMS自適應(yīng)濾波器對(duì)單頻和寬帶目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行了噪聲抵消的研究。研究了濾波器權(quán)長(zhǎng)、算法收斂步長(zhǎng)、信號(hào)和噪聲頻帶范圍對(duì)噪聲抵消的影響，在此基礎(chǔ)上選用合適的權(quán)長(zhǎng)和步長(zhǎng)對(duì)舷側(cè)陣振動(dòng)噪聲進(jìn)行了抵消。研究結(jié)果表明：采用最小均方誤差自適應(yīng)濾波器可以有效