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基于声回波特性的引水隧洞表面声点云去噪
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作者 王吉松 张学武 +1 位作者 徐晓龙 宋轲 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期26-34,共9页
针对基于声波反射原理的隧洞内表面损伤探测过程易受水体环境噪声、多径噪声及检测设备自身噪声干扰问题,提出一种基于声回波特性的引水隧洞内表面声点云去噪方法。该方法利用声回波固有宽度特性形成的多回波数据点及声波叠加特性形成... 针对基于声波反射原理的隧洞内表面损伤探测过程易受水体环境噪声、多径噪声及检测设备自身噪声干扰问题,提出一种基于声回波特性的引水隧洞内表面声点云去噪方法。该方法利用声回波固有宽度特性形成的多回波数据点及声波叠加特性形成的数据点高强度值,并结合点云空间位置信息实现团状立体隧洞内表面声点云的噪声滤波;构建系列试验以验证不同敏感参数对所提方法去噪效果的影响,并与其他经典点云滤波算法结果进行对比分析。结果表明,所提方法在隧洞内表面声点云模型的平滑、去噪及重建精度上均优于传统激光点云滤波算法。该方法可为引水隧洞内表面损伤的检测及重大水资源配置工程灾变预防提供支撑。 展开更多
关键词 引水隧洞 损伤探测 声点云 声回波特性 去噪
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水下球体目标散射声场相位特性 被引量:2
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作者 周彦玲 范军 王斌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期945-950,共6页
为了研究水下目标声散射相位特性,本文基于经典Rayleigh简正级数解的解析方法和有限元数值方法对球体目标,如刚性球、弹性球和球壳的散射声场进行计算。结果表明:刚性球在ka>2π时相位随频率呈现接近线性变化;弹性球在弹性波共振频... 为了研究水下目标声散射相位特性,本文基于经典Rayleigh简正级数解的解析方法和有限元数值方法对球体目标,如刚性球、弹性球和球壳的散射声场进行计算。结果表明:刚性球在ka>2π时相位随频率呈现接近线性变化;弹性球在弹性波共振频率处出现相位跳变现象;不同材料、壳厚的球壳相频特性有很大的差异。最后通过单层球壳水池声散射实验,采用全相位法获取了其声散射相位特性,在20~40 kHz频段与理论预报结果相比吻合较好。研究结果为利用水下目标声散射相位信息进行目标识别和主动声隐身提供理论支撑。 展开更多
关键词 声散射 有限元 球体 球壳 回波仿真 全相位 相位特性
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分舱段圆柱壳声散射数值和试验研究 被引量:2
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作者 张迪 周富霖 +1 位作者 李兵 范军 《声学技术》 CSCD 北大核心 2021年第5期594-600,共7页
基于有限元方法建立了填充不同介质的有限长分舱段圆柱壳声散射数值计算模型,仿真了填充空气-空气、空气-水、水-水三类两舱段圆柱壳声散射特性,并完成了三类两舱段圆柱壳体声散射试验,获取和分析了两舱段圆柱壳体声散射的时间角度谱和... 基于有限元方法建立了填充不同介质的有限长分舱段圆柱壳声散射数值计算模型,仿真了填充空气-空气、空气-水、水-水三类两舱段圆柱壳声散射特性,并完成了三类两舱段圆柱壳体声散射试验,获取和分析了两舱段圆柱壳体声散射的时间角度谱和频率角度谱特性。利用物理声学方法分析了壳体表面、端面以及内部填充水介质对散射声场的影响,揭示了两舱段圆柱壳声散射频率角度谱中呈现的干涉条纹特征形成机理,为水下分舱段目标,如水下无人航行器的主动声呐探测和识别提供理论支撑。 展开更多
关键词 分舱段圆柱壳 目标强度 声散射 回波特征 有限元方法
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利用人耳听觉特性的子带双声道回波抵消 被引量:6
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作者 乔杰 赵力 邹采荣 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期331-336,共6页
提出一种利用人耳听觉特性的双声道回波抵消方法,与传统方法相比能够更快地收敛到“真实”回波路径.我们用子带分解缩短自适应滤波器长度,减小算法复杂度,并在子带分解基础上,利用人耳听觉特性降低输入信号的相关度,使自适应滤波收敛更... 提出一种利用人耳听觉特性的双声道回波抵消方法,与传统方法相比能够更快地收敛到“真实”回波路径.我们用子带分解缩短自适应滤波器长度,减小算法复杂度,并在子带分解基础上,利用人耳听觉特性降低输入信号的相关度,使自适应滤波收敛更快.数值实验表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 回波抵消 人耳听觉特性 子带分解
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声表面波标签的仿真与实验研究 被引量:7
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作者 黄鑫 陈智军 +2 位作者 陈涛 阮鹏 徐海林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期651-656,共6页
利用有限元软件COMSOL对声表面波标签进行了仿真,并实际制作标签进行了测试。标签的仿真包括特征频率仿真、叉指换能器激发效率仿真、回波特性仿真3个方面。通过网络分析仪对设计制作的3组标签进行了测试,实验结果表明:标签特征频率符... 利用有限元软件COMSOL对声表面波标签进行了仿真,并实际制作标签进行了测试。标签的仿真包括特征频率仿真、叉指换能器激发效率仿真、回波特性仿真3个方面。通过网络分析仪对设计制作的3组标签进行了测试,实验结果表明:标签特征频率符合设计要求,叉指换能器孔径增大会提高其激发声表面波的效率,通过对回波脉冲幅值的判别可以实现对标签编码的识别。上述测试结果与仿真分析结果基本一致,表明了仿真研究的正确性。最后还将标签焊接在印刷偶极子天线板上组成标签系统并对该系统进行了无线测试,验证了声表面波标签的可用性。 展开更多
关键词 声表面波标签 叉指换能器 反射栅 特征频率 激发效率 回波特性
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水中分层弹性球壳高频时域回波的声学编码研究
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作者 丁栋 陈昌雄 +2 位作者 孔慧敏 范军 彭子龙 《应用声学》 CSCD 北大核心 2023年第4期781-791,共11页
针对水下集群目标及敌我目标识别的难题,该文提出了一种基于水中分层弹性球壳高频时域回波的声学编码原理及方法。推导了水中4层弹性球壳目标散射声压的简正级数解,并与有限元结果进行了对比验证。通过构造高频主动声呐的探测脉冲信号,... 针对水下集群目标及敌我目标识别的难题,该文提出了一种基于水中分层弹性球壳高频时域回波的声学编码原理及方法。推导了水中4层弹性球壳目标散射声压的简正级数解,并与有限元结果进行了对比验证。通过构造高频主动声呐的探测脉冲信号,与4层弹性球壳声传递函数的简正级数解做卷积运算,获得了目标的时域回波脉冲序列。研究了分层弹性球壳的厚度、各层材料属性、排布顺序等对时域回波特征的影响规律,提出了基于时域回波特征的声学编码方法。研究表明:利用水中分层弹性球壳目标高频时域回波特征能够实现声学编码,回波结构稳定,且不受限于探测方向。通过携带或安装这种分层弹性球壳结构,有望识别水下航行体/悬浮体等目标。该文的研究对水下目标的主动探测身份识别及导航等具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 时域声学编码 回波特征 弹性球壳 身份识别
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