水声对抗声学仿真系统关键技术

水声对抗声学仿真技术以其对水下作战环境及参战实体主要声学过程的高逼真度模拟,已经成为研究水下武器系统战技术性能、使用策略以及进行试验方案论证的重要技术手段。在对水下作战环境及其声学过程进行深入分析的基础上,提出了水声对抗声学仿真系统中数据交互、信号生成等关键技术的设计方案,给出了主要声学信号的数学模型,并对水声对抗过程进行了仿真。仿真结果表明该方案在保证仿真精度的基础上能显著提高仿真的实时性。     

舰载水声系统信息融合性能评估

以检验舰载水声系统信息融合性能为目标，提出一种在海洋声学环境、敌我战术机动过程和声纳处理结果仿真条件下的水声系统信息融合性能评估方法，通过某型水声系统的两种融合模块的实际评估应用，证明该方法有效可行．     

波浪滑翔器智能海洋环境噪声观测系统

利用波浪滑翔器进行海洋环境观测是一种新型的海洋观测手段，与调查船等大型平台相比，具有成本低、效率高的优点。由于波浪滑翔器依靠波浪进行驱动，依靠太阳能进行平台供电，且平台航行自噪声较小，因此适合用于水下环境噪声的长期观测。为了开展基于波浪滑翔器的海洋环境噪声观测工作，设计了一种波浪滑翔器智能海洋环境噪声观测系统，包含水声采集系统以及适配的水声数据冗余存储方案，能实现声学数据采集存储、数据卫星回传和远程控制等功能。其中，水声采集系统具有低功耗、稳定性高等优点；水声数据冗余存储方案具有存储灵活，数据保障等优点。海上试验结果表明，波浪滑翔器智能海洋环境噪声观测系统具有实用性高、续航时间长与采集存储智能方便等特点，能够较好地完成海洋环境噪声观测任务，具有较好的应用前景。     

复杂系统多传感器数据融合技术及应用研究

复杂系统多传感器数据融合是一门新兴的技术,它通过对来自多个传感器的数据进行多级别、多方面、多层次的处理从而产生出单个传感器所不能获得的更有意义的信息。数据融合在军事领域和民用领域都有很大的发展和应用前景。本文论述了复杂系统多传感器数据融合的基本原理、功能模型、层次结构、融合方法等,并指出了多源传感器数据融合研究中存在的问题及研究方向。最后,分析了多平台多传感器数据融合在某海军舰艇平台上的一个应用实例。     

水声通信中的信道估计与机器学习交叉研究进展

近年来,以深度学习为代表的机器学习技术飞速发展,凭借其出色的学习能力,在复杂环境条件下的建模问题中展现出了独特的优势。当前,基于机器学习的水声通信技术研究方兴未艾,在信道估计及均衡、典型通信系统应用等方面取得了一定的进展,但是针对实际水声环境约束条件下的研究较少。为此,文章围绕信道估计这一水声通信关键技术,针对水声信道估计中存在的样本不足,标签标定困难以及水声环境时空变导致的源域、目标域失配等问题,讨论了水声信道估计与数据增强、无标签学习、少样本学习等模型和方法交叉研究的发展思路,并给出了初步的仿真和试验结果。文章是对水声通信中的信道估计与机器学习交叉领域研究重难点问题的初步探索,为水下各类平台自主智能化的通信技术发展提供了参考。     

水声通信系统性能评估方法研究

水声通信系统性能主要受水声信道和通信体制影响,通常采取海洋水声试验的手段进行性能测试,但这需要进行多次不同信道条件下的试验才能得出正确的评估结论,难度较大且成本较高。因此,建立准确的水声通信系统性能评估模型和评估方法,对于通信系统设计及性能预测显得尤为重要。从水声信道模型开始分析,结合水声通信特点,讨论了典型水声通信接收机结构,提出了一种通用水声通信系统性能评估模型和方法,并针对采用QPSK调制的通信系统性能进行了评估,结果与海试数据较为接近。     

数据融合在机械故障诊断中的应用研究

在机械故障诊断中引人了数据融合技术，并研究了多传感器数据融合的层次、模型。在实际的机械故障诊断应用中，使用了不同数据融合的层次和模型。对实例的分析表明，数据融合在机械设备故障诊断中是一种非常有效的方法，并有广阔的应用前景。     

基于多传感器数据融合的喷水推进泵空化分类识别

采用基于奇异值分解和人工神经网络的多传感器数据融合方法对喷水推进泵的空化状态进行了分类识别研究。首先利用基于奇异值分解的权值估计算法分别对水声信号和振动信号在时间上进行数据级融合,提取出各自的特征,然后将所有特征组合起来作为神经网络的输入,利用BP网络和RBF网络进行特征级融合和分类识别。分析结果表明：基于多传感器数据融合的分类识别结果优于单传感器分类识别结果;采用基于奇异值分解的数据融合方法后,分类识别率显著提高,对空化初生微弱特征的识别效果尤佳。     

机车牵引电机故障诊断系统中的数据融合技术应用研究

在分析机车牵引电机常见故障类型及其故障诊断方法的基础上,得出机车牵引电机故障类型的主要特点。通过对数据融合技术的研究,将自适应加权理论的数据级融合技术应用到机车牵引电机故障诊断系统中,并对该技术的可行性进行实验仿真。仿真结果表明,基于数据融合技术的故障诊断方法适合于机车牵引电机这一特殊的系统,并能在机车牵引电机故障诊断系统中取得良好的效果。     

球磨机监控中多数据融合技术应用分析

球磨机作为物料破碎的一种重型设备,在工矿业中得到广泛的应用。球磨机的主轴容易产生烧毁的现象,由于轴瓦温度的异常从而导致相关的事故发生,为了避免这种事故再次发生,因此,设计了一种基于可编程逻辑控制器对球磨机进行监控的系统。这种系统主要有几种传感器,在现场恶劣的环境下,对球磨机的的监控有着重要的作用,并且对采集的数据通过两种融合的计算方法进行处理。本文就针对多数据融合技术在球磨机璇控中的重要性进行分析,阐述多数据融合技术在球磨机监控中的应用。     

基于多传感器数据融合的热处理炉温度测量方法

温度是制约热处理性能的主要指标,对热处理炉温度的准确、可靠测量是目前亟待解决的技术问题。本提出了一种基于多传感器参数估计数据融合的热处理炉温度测度方法,给出数据融合算法。实际应用结果验证了算法的准确性。     

我国水声工程控制技术的现状与发展

本文说明了控制理论和技术在水声工程中的地位、作用和现状;分析了目前几个应用系统所解决的主要问题、设计特点和可以采用的改进控制策略;论述了现代控制理论在水声工程中应用的前景和目前所存在的一些问题;提出了水声工程中控制技术当前应研究的几个主要问题。     

LFM脉冲信号的联合互相关实时检测算法

针对线性调频(Linear Frequency Modulated,LFM)脉冲信号在水声跟踪系统中的实时检测问题,提出了一种基于互相关的联合检测算法。该算法将接收到的声信号分别与修正后副本及上周期实际声信号样本进行相关,并按照一定加权系数将两次互相关数据进行融合处理,实现LFM脉冲信号的有效检测。经过仿真分析及湖上试验,证明该算法具有较高的检测精度,是水声信号处理的一种实用方法,可有效提高水声跟踪系统的检测性能。     

防空C^3I系统的空中目标信息融合:Fuzzy目标函数聚类算法

文章在对多类型传感器收集空中目标状态信息的基础上，用Ｆｕｚｚｙ目标函烽聚类算法建立对空情数据融合的数学模型，对数据融合过程，参数的初始化问题进行了实用性讨论。并对该法的应用效果和优势作了切合实际的应用分析，为防空Ｃ＾３Ｉ系统数据融合技术提供了有效方法。     

高光谱数据融合研究

多传感器的遥感数据融合在城市规划、土地利用、矿产探测、军事侦察等领域有着非常广泛的应用前景。本文高光谱图像光谱分辨率高、空间分辨率低、多光谱图像空间分辨率高、光谱分辨率高的特点,阐述了其数据融合。特别介绍了CRISP锐化算法。     

水声定位系统在海洋工程中的应用

以海洋资源的勘探与开发为主要目的的大洋勘探、海洋开发以及海洋工程中,广泛需要声学定位系统提供水下定位服务。以水声定位技术与系统为关注对象,介绍了水声定位系统的国内外现状、技术发展趋势,以及水声定位系统在海洋油气开发、海底矿石开采、未来海洋空间站以及海底打捞、勘探等作业中的应用需求,并对影响水声定位系统性能的因素进行了分析总结。     

多元假设下的分布式最优数据融合

提出了一种分布式检测系统中的多元假设数据融合方法，将多传感器数据融合规划扩展到更一般的情况。在本方法中，基于最大后验概率概念，给出了多元检测系统的局部检测器检测规则和融合中心的最优融合规则。     

基于EK-NN的水声目标识别算法研究

针对水声目标信号复杂、样本获取难度大且富含不确定信息的问题,研究了一种新的证据K类近邻识别算法(Evidence K Nearest Neighbor,EK-NN)。首先在水声目标的各类训练样本中,根据特征距离大小选取待识别目标的K近邻,并构造其基本置信指派函数。然后使用证据理论中的Dempster-Shafer(D-S)规则对各类别下的近邻证据进行组合,最后再应用冲突置信的比例分配规则5(Redistribute Conflicting mass proportionally rule5,PCR5)将所有类别的组合证据进行融合,并根据融合结果和所设立的分类规则来判断目标的类别属性。根据水声目标实测数据,将新算法与其他几种常见的水声目标识别算法进行了对比分析,结果表明新算法能有效提高识别的准确率。     

征稿简则

1《声学与电子工程》系国家正式批准出版的全国性技术刊物,刊号为CN33-1099/TN。本刊主要报道水声、超声领域的应用研究成果,涉及声呐系统、水声发射、信号接收与处理、信息显示、系统结构与控制、声学材料、换能器与声阵、水声测试、     

便携式水声传感器测试系统的设计与实现

针对声引信中水声传感器灵敏度检测的实际要求,设计一套基于虚拟仪器技术的便携式水声传感器测试系统。水声传感器测试装置采用压电振动法,利用虚拟仪器设计软件Lab VIEW进行数据的采集、处理和系统用户界面的设计;并采用数字锁相放大技术对采集的数据进行微弱信号处理,以获得传感器输出信号。通过对某型水声传感器在10~5 000 Hz间9个频率点的声压灵敏度测试,结果表明:该水声传感器测试系统测试精度高,并且具有操作简单、便于携带的优点,适用于工业现场对水声传感器性能的测试。