[发明专利]声接收基阵被动宽带检测中的噪声场数值计算方法

摘要

本发明公开了一种声接收基阵被动宽带检测中的噪声场数值计算方法，针对基阵进行建模，对模型进行网格划分，对基阵实体模型进行网格划分，设定离散噪声源为点噪声源，向外辐射球面波，并设定相应参数，利用边界元法计算散射声场的声压响应；将噪声响应分别与离散噪声源相比求解出传递函数矩阵H(ω)，代入最优化问题中，得到基阵的加权系数，从而达到提高声接收基阵被动宽带检测性能的目的。

主权项

1、声接收基阵被动宽带检测中的噪声场数值计算方法，其特征在于包括下述步骤：(a)针对具有复杂基阵架或障板结构的基阵，根据其实际尺寸大小进行实体建模；(b)对基阵实体模型进行网格划分，网格划分时需将基阵的各个阵元以网格节点的形式建立在整个模型中，边界元的网格形状、大小要保持一致，单元的边长要小于计算频率最短波长的1/6，或者要小于最高计算频率点处的波长的1/6；(c)根据基阵的几何模型是否为封闭结构，选择其对应的分析方法，间接边界元法针对的模型是不封闭的结构，直接边界元法针对的模型是封闭的结构；(d)设定离散噪声源为点噪声源，向外辐射球面波；依据离散噪声源空间实际位置及大小设定相应参数，包括点噪声源的坐标位置以及声功率大小；(e)利用边界元法计算噪声源在流体介质中由于基阵架或障板结构所引起的散射声场的声压响应；至此，就得到离散噪声源干扰在声接收基阵各个阵元上的噪声响应；(f)将所求得的不同阵元的噪声响应分别与离散噪声源相比可以求解出传递函数矩阵H(ω)，其中ω是角频率；(g)将所得H(ω)代入下面的最优化问题中，利用序列二次规划方法进行求解，得到基阵的加权系数；该基阵设计提高了基阵输出信噪比，从而达到提高声接收基阵被动宽带检测性能的目的；subject to∑wm＝1且wm≥0对于所有m其中，[-B，B]是所求频率范围；w是待求声接收基阵的加权系数；ω是角频率；m是基阵阵元个数；X(w，ω)是波束形成器处理向量；H(ω)是传递函数矩阵；C(ω)是噪声源的自相关矩阵。