heu声纳技术期末考试复习总结

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实践语音期末总结

实践语音期末总结

实践语音期末总结一、引言实践语音是语音学的实践应用学科,主要涉及到音频处理和语音识别技术。

本学期在实践语音课程中,我根据课程教学内容和教师要求,完成了一系列的实验和项目,运用了所学的知识和技能,不断提高自己的实践能力和综合素质。

在实践过程中,我遇到了许多的困难和挑战,但经过自己的不懈努力,我成功地完成了实验和项目,并取得了一定的成果。

本篇总结报告将回顾我在本学期的实践过程和成果,同时也会对我在实践过程中存在的问题和不足进行分析和总结。

二、实验与项目内容及成果1. 实验一:音频文件的读取和显示这个实验的目的是学会使用编程语言处理音频文件,了解音频的图像表示和频谱图的绘制。

通过对输入的音频文件进行读取和显示,我成功地实现了音频文件的读取和显示功能,并掌握了音频的图像表示方法。

2. 实验二:语音信号的预处理这个实验的目的是学会对语音信号进行预处理,包括语音分帧、加窗、快速傅里叶变换(FFT)等操作。

通过对输入的语音信号进行预处理,我成功地实现了语音信号的分帧、加窗和快速傅里叶变换等操作,并掌握了语音信号预处理的基本方法。

3. 实验三:基于隐马尔可夫模型的语音识别这个实验的目的是学会使用隐马尔可夫模型(HMM)进行语音识别。

通过使用已经训练好的HMM模型和输入的语音信号,我成功地进行了语音识别实验,并实现了对输入语音的识别和输出结果。

通过这个实验,我对隐马尔可夫模型的原理和应用有了更深入的了解。

4. 项目一:音频缺陷检测与修复这个项目的目的是通过分析音频信号的特征,检测音频中的缺陷,并进行修复。

通过对输入的音频信号进行分析和处理,我成功地检测出音频中的缺陷,并运用音频修复算法进行修复。

通过这个项目,我进一步提高了自己的实践能力和创新思维能力。

5. 项目二:语音情感识别这个项目的目的是利用语音特征来进行情感识别。

通过对输入的语音信号进行分析,并提取出语音特征,我成功地实现了语音情感识别的功能,并能够将输入的语音信号归类为不同的情感类别。

华北理工海洋技术专业《水声学》课程期末试卷及答案

华北理工海洋技术专业《水声学》课程期末试卷及答案

华北理工大学20 ~20 学年季学期考试试卷开课学院:信息学院课程号:812123 课程名称:水声学年级:级专业:海洋技术试卷类型: A 卷系主任签字:教学院长签字:100分钟1、声呐设备的接收器工作在噪声环境中,既接收,也接收,相应地,输出也有这两本部分组成。

2、声呐参数中,用来描述主动声呐所发射的声信号的强弱;在水声技术中,习惯上将设备刚好能正常工作所需的处理器输入端的信噪比值称为。

3、深海的典型声速结构,由温度垂直分布的“三层结构”所形成,分别为、、。

4、有一声速为1500m/s,水深20m的均匀水层,有一声源,它能够激发40阶正常传播的简正波,则声源的频率为,第40阶简正波的临界频率为,若海底为声速大于层中海水声速的非绝对硬质海底,全反射临界角为π/6,则距声源1000m 处的传播损失是。

5、海面处声速为1500m/s,若声速梯度为-0.5/s,则100m深处声速变为;若声源处掠射角为60度,层中声线轨迹的曲率半径为。

6、海面附近点源的辐射声场中,当接收点位于菲涅尔干涉区内时,声压极大值随距离的次方反比减小,声压极小值随距离的次方反比减小;当接收点位于方和菲区内,随距离的次方反比减小。

7、柱形水雷长2m,半径为0.5m,端部为半球形。

垂直入射时,在给定声波频率分别为100kHz和1000kHz是,目标强度分别为、。

8、水下噪声包括、、。

二、简答题(共30分)1、列举常用组合声呐参数,包括名称、表达式和物理意义(任意列举三个)。

(9分)2、画出以下海水中典型声速垂直分布图:a)深海声道;b)表面声道;c)浅海声道。

(6分)第1页共6页考试方式:(闭卷)3、说明射线声学的适用条件及其局限性,并说明球面波和柱面波传播时声线的传播方向.(6分)4、什么是等效平面波混响级?海洋混响是如何形成的?它的强弱与哪些因素有关?(9分)三、扫雷舰拖曳宽带噪声源,其辐射噪声引爆音响水雷,达到扫雷的目的。

设噪声源谱级为130dB ,被扫水雷上水声接收机工作带宽为50-300Hz ,当噪声信号高出4级海况(50-300Hz 时频带内环境噪声谱级68dB )时的环境噪声15dB 时,水雷被引爆。

和声学的期末总结

和声学的期末总结

和声学的期末总结首先,我学习了声音的基本原理。

声音是由震动产生的机械波,能够传播到我们的耳朵中产生听觉感知。

声音的传播过程可以通过精确的数学模型进行描述。

我学习了声音波的基本参数,如频率、振幅和相位,并了解了它们对声音感知的影响。

接着,我学习了声音的产生和接收。

声音的产生可以通过物体的振动来实现,也可以通过电子设备产生。

我学习了不同类型的声源,并了解了它们的特点和应用。

声音的接收可以通过麦克风和听觉系统来实现。

我学习了麦克风的工作原理以及声音在麦克风中的转换过程。

我还学习了听觉系统的结构和功能,了解了声音在大脑中的处理过程。

在实践中,我学习了声学的应用。

声学在很多领域有着广泛的应用,包括音乐、通信、医学和环境监测等。

我学习了声学在音乐制作中的应用,如麦克风的选择和位置,以及音频处理技术。

我还学习了声学在通信中的应用,如声纳和语音识别技术。

此外,我还学习了声学在医学中的应用,如超声波成像和听力测试。

这些应用让我深入了解了声学的实际应用和其中的技术原理。

在学习声学的过程中,我还发现了一些有趣的现象和现象。

例如,声音在传播过程中会受到各种因素的影响,如衰减、反射和散射。

我学习了声音衰减的计算方法以及声音在不同环境中的传播特性。

我还学习了声音的干涉和衍射现象,了解了它们对声音传播和接收的影响。

此外,我还学习了一些声学实验的设计和实施。

我通过实验学习了一些基本的声学现象,如共鸣和谐波。

我还学习了声音的频率分析和波形分析技术,了解了声音的特征提取和识别方法。

这些实验让我更好地理解了声学原理,并培养了实验设计和数据分析的能力。

通过这个学期的学习,我不仅加深了对声学的理解,还提高了问题解决和实验设计的能力。

声学作为一门交叉学科,涉及物理学、数学、计算机科学和心理学等多个领域的知识。

在学习声学的过程中,我不仅学习了声学的基本原理和应用,还学习了与之相关的其他学科的知识。

这种跨学科的学习让我对科学的整体认识更加完善。

水声学复习提要

水声学复习提要

rR rn
距离r
College of Underwater Acoustic Engineering HEU
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作业点评


第一章
给定水下声压 p 为100Pa,那么声强 I 是多大, 与参考声强 I r 比较,以分贝表示的声强级是多少? (取声速C=1500m/s,密度为1000kg/m3)
解:声强:

被动声纳方程

SL - TL -(NL - DI)=DT
SL—噪声源 无TS 背景干扰为环境噪声和舰船自噪声


声纳方程的应用

基本应用
声纳设备性能预报 声纳设备设计

College of Underwater Acoustic Engineering HEU 5
第二章 海洋的声学特性
可以解得声场的解析解; 不易处理复杂边界条件; 易于加入源函数; 计算复杂;
射线理论
只能解得声场的近似解; 易于处理复杂边界条件; 物理意义简单直观; 不能处理影区、焦散区;
适用于低频远距离浅海。
适用于高频近距离深海。
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College of Underwater Acoustic Engineering HEU
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作业点评

解:根据水文条件及声 呐使用场合,画出回声 信号级、混响掩蔽级和 噪声掩蔽级随距离变化 曲线,由回声信号曲线 与混响掩蔽级、噪声掩 蔽级曲线的交点所对应 的距离来确定混响是主 要干扰,还是噪声为主 rR rn 要干扰。如下图, 所以混响是主要干扰。
声信号级 回声信号级 混响掩蔽级 噪声掩蔽级
作业点评

第一章


什么是声纳?声纳可以完成哪些任务? 请写出主动声纳方程和被动声纳方程?在声纳方程 中各项参数的物理意义是什么? 声纳方程的两个基本用途是什么? 环境噪声和海洋混响都是主动声纳的干扰,在实际 工作中如何确定哪种干扰是主要的?

音频技术期末复习资料

音频技术期末复习资料

一、声学1.声波: 机械振动或气流振动引起周围弹性的介质发生波动的现象。

2.声源:引起声波的物体3.媒质:传播声波的物质(主要指空气媒质和某些液体、固体媒质)4.声音:声音是声源振动引起的声波传播到听觉器官所产生的感受。

(环节:声源振动声波传播听觉感受)5.声速C:声波在媒质中每秒中内传播的距离称为声速。

6.声压:大气静止时存在着一个压力,称为大气压强(Pa)。

当有声波存在时,局部空间产生压缩或膨胀,在压缩的地方压力增加,在膨胀的地方,压力减小,于是就在原来的静态气压上附加了一个压力的起伏变化,这个由声波引起的交变压强称为声压。

声压的大小表示声波的强弱。

在一定时间内,瞬时声压对时间取均方根值称为有效声压。

正常人能听到的最弱声音为2*10-5pa,称为参考声压7.声压级:声学中用声压级来描述声波的强弱,单位为dB(分贝)SPL=20lgPe/Pr(dB )参考声压级Pr为0dB,人耳能听到的最弱声音1.响度(音量):人耳对声音强弱的主观感觉称为响度。

2.响度级:对于强度相同而频率不同的声音,人们会有不同的响度感觉。

将某一频率的声音与1KHz的声音比较,当两者的响度一样时, 1KHz 声音的声压级(以2*10^5 Pa为0dB的相对分贝数)就是该声音的响度级,单位为phon3.等响度曲线:将频率相同,人们听起来有同等响度的声压级分别连接起来组成一簇曲线,就成为等响曲线。

4.听觉等响特性是反映人们对不同频率的纯音的响度感觉的基本特性,通常用等响曲线来表示。

(1)人耳对3~4 kHz频率范围内的声音响度感觉最灵敏。

人耳对低频和高频声音的灵敏度都要降低。

(2)声压级越高,等响曲线越趋于平坦,声压级不同,等响曲线有较大差异,特别是在低频段。

所以,在放音时,特别是小音量放音时,就需要等响控制电路来补偿。

5.音调:人耳对声音频率的主观感觉6.音色:由于每个人的讲话声和乐器的演奏声都是复音,即由基频与谐频声音组成的声音。

《水声学原理》期末复习试题2含答案

《水声学原理》期末复习试题2含答案

班级:学号:第1页 共2页所有试题答案均需写在答题册上,写在本试卷上无效。

一、简单题(每题5分,共50分)1.何谓声纳参数?任意选择下列声纳参数之一:TS、NL-DI+DT、RL+DT,解释其物理意义。

2.海水中的声速主要受哪些因素影响?实际工程中为什么可以应用温度测量代替声速测量以获得海水中的声速?3.引起声强衰减的原因有哪些?哪些属于几何衰减?哪些属于物理衰减?4.均匀浅海波导中的简正波是如何形成的?有何特征?5.命题:在浅海波导中,声波频率越低,吸收衰减就越小,传播距离就一定越远。

该命题对吗?用所学知识解释之。

6.天气晴好,同一台声纳在早晨的作用距离远还是下午的作用距离远,为什么?7.邻近海面水下点源声场声压振幅随距离的变化关系是什么?并解释之8.实验室测量目标强度的方法有哪些?目标强度测量应满足哪些条件?9.海洋混响可分为哪几类?每类混响强度随时间的衰减规律是什么?10.舰船辐射噪声与舰船自噪声的异同点是什么?二、(10分)设海水中有负声速梯度,且其绝对值为常数g ,声源处的声速为0c 。

试证明该介质中的声线轨迹为一段圆弧,且水平发出的声线穿过的水层厚度为d 时,它在水平方向前进的距离r 近似为()2102g d c 。

三、(10分)简述比较法测量目标强度的原理,并推导出待测目标的目标强度TS 值的表达式。

四、(10分)声速分布如下左图所示,声源位于1z 处,以1α出射的声线在深度0z 处发生反转。

已知s c 、a 、0z 、1z 和2z ,求水平距离x 。

哈尔滨工程大学本科生考试试卷( 年 第 学期)课程编号: 课程名称:第4页 共 4页标准答案和评分标准一、简答题(每题5分,共50分)1.何谓声纳参数?任意选择下列声纳参数之一:TS、NL-DI+DT、RL+DT,解释其物理意义。

答:将影响声纳设备工作的因素统称为声纳参数(3分)。

TS:目标强度,定量反映目标声反射本领的大小;NL-DI+DT:噪声隐蔽级,在噪声干扰下主动声纳或被动声纳正常工作所需的最低信号级;RL+DT:混响隐蔽级,在混响干扰下主动声纳正常工作所需的最低信号级(2分)。

水声技术考试重点分析

水声技术考试重点分析

(以下内容来自老师给的ppt ) 第1章-声纳及声纳方程1、声源级SL 描述主动声纳所发射声信号的强弱: I 是发射器声轴方向上离声源中心1m 处的声强2、发射指向性指数DITNDD T I I DI lg10=理解:3、传播损失TL 定量描述声波传播一定距离后声强度的衰减变化:rI I TL 1lg10=4、目标强度TS 定量描述目标反射本领的大小 :5、海洋环境噪声级NL 是度量环境噪声强弱的量 :注意:I N 是测量带宽内或1Hz 频带内的噪声强度。

6、等效平面波混响级RL 定量描述混响干扰的强弱。

7、接收指向性指数DI R 接收系统抑制背景噪声的能力。

声功率指向性水听器产生的噪噪声功率无指向性水听器产生的lg10=R DI8、检测阈DT 设备刚好能正常工作所需的处理器输入端的信噪比值(SNR)。

噪声功率信号功率lg10=DT9、主动声纳方程(噪声背景):(SL -2TL+TS )-(NL -DI )=DT主动声纳方程(混响背景):(SL -2TL+TS )-RL =DT被动声纳方程1lg10==r I ISL ()214m W P Ia r π==77.170lg 10+=a P SL Ta DI P SL ++=77.170lg 101lg10==r irI I TS 0lg10I I RL =(SL -TL )-(NL -DI )=DT10、回声信号级:SL -2TL+TS 加到主动声纳接收换能器上的回声信号的声级噪声掩蔽级:NL -DI+DT 工作在噪声干扰中的声纳设备正常工作所需的最低信号级 混响掩蔽级:RL+DT 工作在混响干扰中的声纳设备正常工作所需的最低信号级 回声余量:SL -2TL+TS -(NL -DI+DT )主动声纳回声级超过噪声掩蔽级的数量 优质因数:SL -(NL -DI+DT )对于被动声纳,该量规定最大允许单程传播损失;对于主动声纳,当TS=0时,该量规定了最大允许双程传播损失品质因数:SL -(NL -DI )声纳接收换能器测得的声源级与噪声级之差思考题:1.什么是声纳?声纳可以完成哪些任务? 2.主被、动声纳的信息流程有何不同? 3.发射指向性指数物理含义是什么?4.请写出主动声呐方程和被动声呐方程?在声呐方程中各项参数的物理意义是什么? 5.环境噪声和海洋混响都是主动声呐的干扰,在实际工作中如何确定哪种干扰是主要的? 6.已知混响是某主动声呐的主要干扰,现将该声呐的声源级增加10dB ,问声呐作用距离能提高多少?又,在其余条件不变的情况下,将该声呐发射功率增加一倍,问作用距离如何变化。

2007年声纳技术考试试题A及答案_声纳技术

2007年声纳技术考试试题A及答案_声纳技术

第2页 共 2页以度为单位的表达式)?19、脉冲测距是利用接收回波与发射脉冲信号间的时间差来测距的方法;若有一目标与收发合置换能器的距离为R ,则换能器发射声脉冲经目标反射后的往返传播时间为多少? 20、脉冲法测距时,使用信号(不可压缩信号)脉宽为τ,若同一方位向两个目标的回波到达时间分别为1t 和2t ,请问能够分辨这两个目标的条件是什么?二、证明题(10分)若信号()s t 的模糊函数为()χτξ,,试从模糊函数的定义出发证明信号()()s t s t kt 12=e j π的模糊函数为()()χτξχττξ1,,=+k 。

三、计算题(共30分)1. 给定6元线阵,阵元间距为半波长,每个阵元无指向性发射声功率为1000瓦,各阵元幅度加权系数为0.3,0.69,1,1,0.69,0.3;假设加权归一化后-3dB 处主波束展宽为未加权时的1.3倍,求加权后的声轴上总的声源级(以dB 为单位)。

(5分)2. 一等间距线阵的各阵元灵敏度为1,2,2,2,1;求其归一化指向性函数。

(5分)3.一个间距为2.5λ的N 元线阵,各阵元本身长度为λ;(1)求出所有副极大(栅瓣)的位置(度数);(2)计算副极大与主极大的相对幅度。

(10分)4.利用一个单波束声纳测本舰航速,波束俯角为60α= 。

设发射信号频率为500T f =kHz ,水中声速为1500/c m s =。

现测得多普勒频率166.7d f Hz =,求船的水平速度。

若有纵倾角3α∆=,再不修正的情况下,带来多大的误差?(10分)第4页 共 4页长CW 短CW 脉冲 LFMCW 信号时延分辨力为0.6T (或与脉宽成正比),多普勒分辨力为0.88/T (或与脉宽成反比)。

LFM 信号时延分辨力为0.88/B (或与带宽成反比),多普勒分辨力为0.88/T (或与脉宽成反比)。

14、()()()sin sin sin /2sin /2sin sin N d N E d N N πθϕλθπϕθλ⎛⎫ ⎪⎝⎭==⎛⎫⎪⎝⎭15、T R csmin =⋅2θΘ16、在sin θ轴上,由原位置移动2dβλπ 17、4、518、112sin 4-⎛⎫ ⎪⎝⎭=28.9550度 19、t R c=2 20、21t t τ-≥二、证明题 答:根据定义()()()-j2,e t s t s t dt ξχτξτ∞*π-∞=+⎰()()()-j2111,e t s t s t dt ξχτξτ∞*π-∞=+⎰又因为 ()()s t s t kt 12=e j π所以()()()()22-j 21,e j k t j kt t s t es t e dt πτπξχτξτ∞*+π-∞⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦⎰ (2分)()()()22-j2e j k t j kt t s t s t e edt πτπξτ∞-+*π-∞=+⎰()()222j kt j k j ts t s t edt πτπτπξτ∞*----∞=+⎰ (2分)()()()22j k tj k s t s t edt e πτξπττ∞-+*--∞=+⋅⎰(2分)第5页 共6页第6页 共 6页()()()22j k tj k s t s t edt e πτξπττ∞-+*--∞=+⋅⎰(2分) ()()()()2,j k ts t s t edt k πτξτχττξ∞-+*-∞=+=+⎰ (2分)三、计算题 1. 解:六个阵元的总声源级为:()()10lg 1000617110lg6217SL dB =⨯++= (1)加权后各阵元输出功率为:90瓦,480瓦,1000瓦,1000瓦,480瓦,90瓦 (1) 所以,加权后输出总的功率为90瓦+480瓦+1000瓦+1000瓦+480瓦+90瓦=3140瓦 因此,加权前后总功率减少为()()10lg 6000/3140 2.8dB = (1)同时,由于3dB 波束宽度增加至原来的1.3倍,所以加权后的功率还要在更大的扇面内扩展,由此降低的平均功率为()10lg1.3 1.1dB =。

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1.水下目标探测是指利用自身发出的声波和目标的回波确定目标的存在;水下定位则是利用自身发出的声波和目标回波来确定目标的位置,包括目标的距离、方位、及深度。

2.(二战后)声呐技术发展的主要特点是采用低频、大功率、大尺寸基阵,并广泛采用信号处理技术。

3.若按位置体系分类:声呐可分为舰用声呐、潜艇用声呐、岸用声呐、航空吊放声呐和声呐浮标、海底声呐;按工作原理分类:主动声呐、被动声呐。

4.除噪声外,主动声呐特有的一种干扰形式是混响(海面混响、海底混响、体积混响)。

5.被动声呐的隐蔽性和作用距离一般由于主动声呐,但主动声呐可以探测静止不发声目标,而被动声呐则不能。

6.战术指标是反映和表征战术性能的那些参数,例如①作用距离②方位角测量范围及精度③定位精度④分辨率⑤搜索速度⑥跟踪距离⑦环境条件及盲区等。

7.科学地评价声呐作用距离一般包括以下三个主要因素:信噪比,虚警概率,探测概率。

8.主动声呐信号常从三个方面来描述:时间函数,频谱函数,模糊函数。

9.信号为a(+)exp[jφ(+)]的瞬间频率表示式是f(t)=1/2π·dφ(t)/dt10.当目标与声呐发射机/接收机有相对运动时,会使接收的脉冲信号波形发生改变,表现相对运动时,多谱勒频移为正,向背运动时则为负。

12.信号的时间分辨力取决与信号的带宽,频率分辨力取决于脉宽(时宽)。

13.LFW脉冲信号的时间波形表达式Aexp[j(2πf o t+πkt2)] t∈[-T/2,T/2] 瞬时频率表达式f(t)= f o+kt t∈[-T/2,T/2]14.最大值测向方法的测向精度主要取决于①声系统方向性主瓣的宽度②指示器的类型③声系统转动装置的精度④声呐操作员的生理声学特征15.相位法测向是一种直接测量法,它测定两等效阵元之间的相位差,从而达到测量目标方位的目的。

一般来说,它比最大值测向的精度高,但当两基元间距增大时,可能存在相位多值性,从而导致测向模糊的问题。

16.声呐波束形成的目的:是使多阵元构成的基阵经适当处理得到在预定方向的指向性。

17.接收系统具有指向性,则可抑制噪声,多目标分辨和准确测向。

18.将基阵各基元输出直接相加之后获得的指向性称之为基阵的自然指向性。

19.在等间隔线阵的情况下,一种最常用的幅度加权法是道夫·契比雪夫加权,它可实现在指定主旁瓣比下获得等旁瓣级效果。

20.设有一个束宽为Θ的单波束声呐,依靠通过旋转基阵搜索一个扇面θs为观察扇面内直到距离R的所有目标,要求最短时间为T min=2R/c·θs/Θ21.一个N元等间距线阵的归一化自然指向性函数在±90°范围内非正前方信号之外的某些角度上出现最大值,这些方向称之为基阵的栅瓣,它满足sinθ=kλ/d,k≠022.利用波束形成使主波束在空间一个扇面内转动时,这一扇面的宽度实际上不是任意的,存在一个极限值,当扇面超过这个极限时,将会出现方向模糊,这个扇面称之为中心非模糊扇面,若要求这个扇面为-90°≤sinθs≤90°,则要求d/λ≤1/2。

DFT波束形成器可以完成这个扇面内N个相互独立波束形成的任务。

23.若N个阵元组成的等间距线阵,间距为2d,则其中心非模糊扇面的全开角2θs=2sin-1(λ/4d)24.脉冲测距是利用接收回波与发射脉冲信号间的时间差来测距的方法。

若有一目标与换能器的距离为R,则换能器发射声脉冲经目标反射后往返传播时间为t=2R/c25.脉冲测距的误差取决于测试误差和声速测量误差。

在近距离时,测试误差为主要误差源,在远距离时,声速误差为主要误差源。

26.被动测距是利用声基阵的近场效应,故在远距离和大角度时测距误差较大。

27.船底安装一收发共用换能器,船以向前的速度分量Vx运动,换能器的一个笔形波束以俯角α向下发射声波照射到海底,则反向散射信号的多卜勒频移为2Vx/c·f o cosα28.阻抗配置的任务首先是将电抗性负载(压电陶瓷换能器为电容性,磁致伸缩换能器则是电感性)变换为纯电阻性负荷,质负荷上的功率因数最大。

29.声呐盲区根据形成的原因可分为:物理盲区、几何盲区、尾部盲区、脉冲宽度盲区、混响盲区。

30.信号模糊函数的性质:①关于原点对称②体积不变形③在原点取得最大值|X(0,0)|④|X(τ,ξ)|与信号频谱的关系为|X(τ,ξ)|=| |31.CW信号的时间波形表示成:Aexp[j2πf o t], t∈[-T/2,T/2]瞬时频率表示成:f(t)= f o, t∈[-T/2,T/2]32.声呐系统定向方法有:最大值测向,相位法侧向,振幅差值测向,正交相关测向。

33.对阵元幅度进行加权的目的在于改善阵的方向性,例如改善主旁瓣的相对幅度等。

常用的标准有:①在给定旁瓣高度的要求下获得最窄的主瓣②在给定主瓣宽度要求下获得最低的旁瓣③在一定阵元数下满足给定的主旁瓣高度比。

常用的加权手段有:改变阵元的接收灵敏度;改变前置放大器的放大倍数。

34.一个N元等间距线阵的归一化自然指向性函数可表示为R(θ)=sin(Nπd/λ·sinθ)/Nsin(πd/λ·sinθ)35.一个N元等间距线阵各基元间插入β相移后的最大值指向为R(θ)=sin(N/2(φ-βx))/Nsin(1/2(φ-β)) 位置在sinθ轴上,由原位置移动βλ/2πd36.一个6元等间距线阵,间距d=2λ,在±90°内(包括90°)其方向性函数具有的副极大(指同相向加所得)数目与两个副极大值间的零点数分别为4和537.声呐发射机的主要技术指标:接收机灵敏度,检测阈,接收机的总放大倍数,通频带,动态范围,失真,抗干扰性能。

38.波束形成技术是指将一个几何形状(直线、圆柱、圆环、球面、共形等)排列的多元基阵各阵元输出经过处理(例如加权、延时、求和等)形成空间指向性的方法。

39.动态范围压缩通常是指压缩接收机的输出信号范围,使其适应输入信号的大范围;归一化通常指使接收机输出背景均匀。

40.CW信号的时间波形:S(t)= Ae j2πf o t t∈[0,T] 瞬时频率f=f00 其他41.模糊度图长CW脉冲短CW脉冲CW信号时延分辨力为0.6T(与脉宽成正比),多普勒分辨力为0.88/T(与脉宽成反比)LFW信号时延分辨力0.88/T(与带宽成反比),多普勒分辨力为0.88/T(与脉宽成反比)42.N元等间距直线阵,当阵元间距为d=2λ时,其中心非模糊扇面的全开角为多少2sin-1(1/4)=28.9550度43.脉冲测距时,使用信号(不可压缩信号)脉宽为τ,若同一方位向两个目标的回波到达时间分别为t1和t2,则当t2- t1≥τ时能够分辨这两个目标。

44.声呐发射机主要组成P170波形发生器:产生一定形式的波形信号,其工作频率、脉冲长度、重复周期都可以选择;信号可以是单频脉冲调制波,也可以是调频脉冲波或其他信号波形。

发射多波束信号形成器(简称多波束形成器):形成多个空间波束的发射驱动信号,向水下空间某一指定的扇面角度或全方向提供声能,波束的数量取决于声呐对目标搜索速度和定向精度的要求。

功率放大器:有波形产生器产生的信号功率很小,不能直接驱动换能器向水中辐射足够的声波能量。

实际应用中往往要求加到声呐换能器上的电信号功率要达到几千瓦,甚至兆瓦量级,所以必须进行功率放大,并对换能器进行阻抗匹配,以便能够已足够高的效率向水中辐射足够多的声信号能量。

收发转换开关:当发射机和接收机共同使用一个换能器基阵时,为了使发射机和接收机都能正常工作,必须采用(原理见第七章)第一章绪论1.声呐是利用水下声波判断海洋中物体的存在,位置及类型的方法和设备。

2,战后声纳技术发展的主要特点是采用低频、大功率、大尺寸基阵,并广泛采用信号处理技术。

3.声呐系统按工作原理或工作方式分为主动式声呐和被动式声呐,回音站、测探议、通信仪、探雷器等均为主动~,噪声站、侦查仪等均为被动~4.声呐系统若按位置体系分类:声呐可分为舰用声呐、潜艇用声呐、岸用声呐、航空吊放声呐和声呐浮标、海底声呐等。

5.主动声呐是有目的的主动从系统中发射声波的声纳成为主动声呐。

被动声呐:利用换能器急诊接收目标自身发出的噪声或信号来探测目标的声纳成为被动声呐。

6.战术指标:是反映和表征战术性能的那些参数,例如作用距离、方位角测量范围及精度定位精度、分辨率、搜索速度、跟踪距离、环境条件及盲区等。

7.技术指标:是为确保战术指标的实现,系统应具有的技术参数,如发射功率、脉冲重复频率、工作频率、接收灵敏度、脉冲宽度等。

8.盲区是在声呐作用距离之内,由于受到某些条件的限制而无法探测到目的的区域。

盲区从形成的原因上可分为:物理盲区、几何盲区、尾部盲区、脉冲宽度盲区、混响盲区等。

9.以噪声为主要背景干扰的主动声呐方程,SL-2TL+TS-(NL-DI)≥DT以介质中的散射体的散射或混响为主要背景干扰的主动声呐方程为SL-2TL+TS-RL=DT 其中NL为背景噪声波,RL为混响级,DL为接收指向性指数,DT为检测阈被动声呐方程SL-TL-(NL-DI)=DT(被动声呐自身不发射信号,因而没有混响)10.与作用距离有关的较科学的衡量声呐性能好坏的标准——优质因数FOMFOM=SL-(NL-DI+DT)(被动) FOM=SL+TS-(NL-DI+DT)它与传播条件和目标条件无关。

对于主动声呐方程,它是允许的最大双程传播损失。

而对于被动声呐,他是允许的最大单程传播损失。

11.混响分类:体积混响、海底混响、海面混响。

12.检测阈DT定义:刚好完成某种职能时接收机输入端需要的信噪比门限13.接收指向性指数定义:由一个无指向性的水听器输出的噪声功率级与实际水听器输出的噪声功率级的差,它是表征接收水听器或基阵抑制非目标方向上干扰能力的参数。

第二章1.信号的模糊函数定义为2.固有分辨力:固有时间分辨力:模糊度图与时间τ轴两个交点间的时更差ρt=2τ0固有频移分辨力:模糊度图与频移ξ轴两个交点间的频移差ρξ=2ξ0 ρt描述了两个强度相同的目标距离分辨的能力ρr=1/2c·ρtρξ描述了两个强度相同的目标速度分辨的能力ρr=c/2f0·ρξ=1/2λ·ρξ(f0:信号中心频率;λ:信号波长)3.模糊函数的性质1°|X(τ,ξ)|与信号频谱的关系|X(τ,ξ)|=2°|X(τ,ξ)|在原点取得最大值|X(0,0)|,即|X(τ,ξ)|≤|X(0,0)|=E E为信号能量3°|X(τ,ξ)|关于原点对称|X(-τ,-ξ)|= |X(τ,ξ)|4°|X(τ,ξ)|体积不变形,即|X(τ,ξ)|的峰值越尖,峰值包含的能量越小,而曲面基底包含的能量越大,旁瓣干扰将较大;反之,若要求旁瓣干扰较小时,|X(τ,ξ)|的峰值不可能很尖,这意味着信号的分辨力不会太高。

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