聲學技術最新期刊目錄

爐管泄漏對管壁聲振動的影響及其泄漏聲信號特征研究————作者：劉雅雯;姜根山;劉月超;姜羽;

摘要：對鍋爐管道的泄漏進行實時的監測和定位，可以避免更大事故的發生。文章利用Ansys軟件對管道泄漏口附近的聲振動情況進行了流固耦合仿真計算，得出了泄漏噴流對于管壁聲振動的影響規律和在管外產生聲輻射的基本特征。發現：管壁聲振動在噴流方向最為強烈；管外聲輻射的聲壓級隨管道內壓的增大而增大，在內壓為0.3～0.5 MPa時，管口附近聲壓級在20～60 dB之間，管外聲輻射頻率與泄漏口徑大小有關，聲壓級峰值頻...

求解平板結構聲輻射特性的虛擬面聲源方法研究————作者：徐魁;劉寶;胡金華;

摘要：針對虛擬點源法聲場計算時精度不高的問題，提出一種求解平板結構聲輻射特性的虛擬面源方法。根據平板的邊界條件，采用模態展開法等確定結構的表面振速，并由波疊加原理，將平板輻射的聲場看成是由平板一側空間中連續分布虛擬面源輻射聲場疊加而成的，并采用插值形函數對虛擬面源進行離散。在此基礎上，根據歐拉定理，構建關于面聲源節點與結構表面振速之間的關系方程，從而確定虛擬面聲源強度，以此計算聲輻射特性參數。以水中無限...

基于異構平臺的聲吶數據采集系統設計————作者：鄒佳運;孫嘉瑞;師英杰;吳永清;王東輝;

摘要：針對水下無人航行器(underwater unmanned vehicle, UUV)數據采集及程序更新需求，采用模塊化軟硬件協同開發的思想，設計實現了一種UUV主動聲吶數據采集更新系統。系統由具有異構架構的現場可編程門陣列芯片Zynq7020為核心的主動聲吶硬件平臺與上位機軟件組成，實現了主動聲吶數據的采集、存儲、回讀與固件在線更新功能。采用輕量級網絡協議棧(light weight IP, L...

基于SoC FPGA的ADCP數字回波信號處理系統————作者：戴仕杰;蘆山;鄧鍇;

摘要：針對聲學多普勒流速剖面儀的設備小型化和高實時性信號處理的需求，提出一種基于SoC FPGA的聲學多普勒流速剖面儀數字回波信號處理系統。利用現場可編程邏輯門陣列可以高速并行處理數據的特點，在可編程邏輯端采用基于多相分解的中頻正交采樣方法構建回波復信號，并且實現復相關計算，得到回波信號的相關函數、相關能量和最大相關能量點位置，最后在處理器系統端中完成頻移的計算。實驗結果表明，在可編程邏輯端端的回波信號...

寬頻亥姆霍茲共振器陣列的吸聲性能研究————作者：李憲澤;毛崎波;袁瑋婷;

摘要：為拓寬亥姆霍茲共振器的有效吸聲頻帶，提出了一種新型的亥姆霍茲共振器陣列結構，達到低頻連續寬帶吸聲的目的。選用單層和雙層頸部重疊結構的內嵌管亥姆霍茲共振器作為單元元件，分腔并聯組成亥姆霍茲共振器陣列。該陣列可以達到較寬的吸聲頻帶，并且可以通過改變各單元的幾何參數來靈活地調節其共振頻率。文章首先從理論上分析了內嵌管式亥姆霍茲共振器的吸聲原理，然后設計了多組不同參數的單層和多層并聯亥姆霍茲共振陣列，最后...

入耳式護聽器聲衰減的專用聲學測試裝置法實驗研究————作者：許龍;朱旭揚;許勇;吳鳴;

摘要：目前護聽器的三種聲衰減測量方法是：真耳聽閾衰減法、真耳內置傳聲器測試法和專用聲學測試裝置法。國際標準化組織制定了耳罩式護聽器聲衰減的專用聲學測試裝置法，但對于入耳式護聽器，目前還沒有統一的專用聲學測試裝置法標準。文章圍繞入耳式護聽器聲衰減的專用聲學測試裝置法展開工作，使用不同測試設備和多種測試信號對現有主要類型的入耳式護聽器進行了聲衰減性能測試，通過對測試結果的分析和比較，總結了佩戴一致性、不同測...

基于遷移學習和多尺度損失的短語音說話人識別方法————作者：鄭立通;洪峰;鄭婉;許偉杰;

摘要：在面向門禁或考勤等說話人識別應用場景中，中文短數字串語料能夠提高用戶使用體驗，然而代價是其性能下降明顯。為此，本文提出了一種基于短語音的說話人識別框架，該框架包含模型預訓練階段和遷移學習階段。首先，提出了一種改進的預訓練模型，通過特征增強和預熱網絡有效提高了文本無關說話人識別模型的泛化能力。同時，本文提出了一種多重子空間交叉熵說話人分類損失，有效提高了遷移學習階段從源域到目標域的適配能力。此外，還...

基于稀疏盲反卷積算法的波導陣列成像方法————作者：顧夢琦;李志文;關紫琦;賈九紅;

摘要：高溫承壓設備長期運行在嚴苛環境中，往往會因裂紋引發設備失效，因而準確地識別裂紋缺陷對提升設備運行的安全性至關重要。波導陣列技術可解決傳感器高溫失效的問題，應用波導陣列傳感裝置可以實現高溫環境中缺陷的可視化成像。然而受激勵脈沖與聲衰、衍射等聲學效應的影響，波導陣列成像存在縱向分辨率不足等問題。為了解決該難題，文章提出采用稀疏盲反卷積算法改善波導陣列成像質量，借助有限元模擬，對不同角度裂紋進行波導陣列...

基于卷積遞歸神經網絡的聲源信號識別與定位————作者：李青;敖邦乾;閻昌國;陳孝玉;張南慶;

摘要：為了有效識別聲源信號的類別及定位聲源位置，結合卷積神經網絡強大的特征提取能力和遞歸神經網絡可處理文本間數據的長期依賴性等優點，設計一種雙輸入雙輸出結構模型的卷積遞歸神經網絡(convolutional recurrent neural network, CRNN)，用于對聲源信號進行識別和定位。首先設計圓形陣列用于接收聲源信號，并對收集到的聲源信號數據進行擴展等預處理，然后將聲源波形信號轉換成相位...

海面環境對深海垂直陣定深影響研究————作者：孫瑞琪;李頌文;

摘要：首先分析了在深海直達聲區利用深海垂直線陣列進行水下聲源定深的基本原理。通過對直達波和海面反射波相干疊加的信號進行頻域波束形成，從波束輸出的包絡中獲得其中蘊含的深度信息，并估計聲源的深度，最后通過干涉振蕩周期匹配的方法減小了聲速垂直不均勻性帶來的誤差。在此基礎上通過仿真研究海面環境對定深性能的影響。由于海面粗糙度會影響海面反射波的傳播，文章對海面粗糙度對深度估計的影響展開研究，通過仿真調整波浪的波長...

基于隨機空間矢量脈寬調制的電機降噪研究————作者：王振;唐佳;郭輝;傅偉;劉寧寧;王巖松;

摘要：當變頻器采用空間矢量脈寬調制(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制策略進行調制時，在開關頻率及倍頻附近存在幅度較大的諧波電流，電機會產生危害性較大的高頻電磁噪聲。針對該問題，提出一種改進型隨機開關頻率SVPWM控制策略，對電機的高頻電磁噪聲進行抑制。首先，基于邏輯映射混沌序列，設計隨機開關頻率SVPWM控制策略；其次，在隨機開關頻率SVPWM的基...

爐內四角切圓流場中的聲傳播特性研究————作者：王澤溥;劉月超;姜根山;閆煒彤;孫建浩;

摘要：針對爐內流場中聲傳播特性規律不明，影響了聲波法測量爐內物理場的精確度的問題，將流場與聲場進行耦合仿真，研究爐內流場分布對聲傳播特性的影響，并設計四角切圓流場中的聲傳播實驗。研究發現，在四角切圓流場中，射流尾跡處的聲壓級與無背景流場時相比，低頻減小，高頻增大，并且在5～10 kHz頻段聲壓級的峰谷發生翻轉；入風口附近的渦流變化區聲壓級峰值增大，在5～10 kHz和13～16 kHz頻段聲壓級的峰谷發...

半無限域覆層板中SH導波傳播特性分析————作者：彭健;宋國榮;高杰;呂炎;何存富;

摘要：超聲導波在板材典型缺陷的無損檢測方面具有良好的應用潛力�？紤]到半無限域覆層結構的獨特性，致使水平剪切(Shear horizontal, SH)導波在基體傳播時易產生能量泄露，從而導致SH導波呈現衰減特性。針對半無限域覆層板中SH導波的傳播特性，本研究提出了基于勒讓德級數展開法的理論求解方法。通過狀態矢量法推導了SH導波頻散特性方程，聯立勒讓德級數展開法構建矩陣方程，通過特征值求解的形式同步求解了...

海底反射干擾下的主動拖曳聲吶探測方法————作者：孫思鵬;于歌;樸勝春;于修琦;

摘要：水平共線形式的主動拖曳陣聲吶的發射陣在工作時存在海底反射波干擾，嚴重影響設備的回波探測性能。針對這一問題，文章通過提高回波探測的時延估計精度來改善設備在海底反射干擾背景下的探測性能�；�于Richardson-Lucy(R-L)解卷積算法，首先分析推導了匹配濾波的卷積模型，然后給出了水聲信道脈沖響應函數的迭代求解公式。對不同迭代次數、不同輸入信噪比、海底反射波干擾下的目標回波探測性能等方面進行分析，...

溫度應力下鋼軌導波頻散特性及檢測模態選取————作者：趙彩月;李再幃;朱文發;范國鵬;張輝;張海燕;李超杰;

摘要：鋼軌缺陷超聲導波檢測是鐵路線路維護領域的研究熱點，而溫度應力的存在會影響超聲導波的頻散特性從而影響檢測效果，獲取溫度應力作用下的鋼軌導波頻散特性、選擇適合的檢測模態有助于提高檢測精度。因此，本文建立溫度應力作用下鋼軌導波傳播模型，求解導波頻散特性，分析溫度應力與群速度的關系，在此基礎上探究檢測模態選取指標，選擇適用于溫度應力作用下鋼軌檢測的導波模態。首先，將溫度應力等效為軸向應力，基于半解析有限元...

雪花型擺臂參數對薄膜聲學超材料隔聲性能的影響————作者：陸巧云;唐昭;李雙;王俊杰;李成;

摘要：由于傳統隔聲材料無法同時滿足實現輕量化與有效衰減低頻噪聲，提出一種雪花型擺臂式薄膜聲學超材料Membrane-type acoustic metamaterials簡稱：MAM)結構設計形式。該超材料結構以不銹鋼為框架，并將8個矩形鋁塊和1個十字形(4個擺臂)鋁塊粘貼在0.025 mm厚的聚酰亞胺薄膜表面。對附加圓形質量塊MAM的隔聲量影響因素進行了仿真分析，揭示了質量塊半徑大小及薄膜的預應力、厚...

一種兼容海洋環境的改進Transformer聲吶探測效能快速預報模型————作者：汪晶晗;陳歡;金宇琦;蘭朝鳳;

摘要：為提升高復雜海洋環境下聲吶探測距離預測的準確性和效率，文章提出一種基于改進Transformer的傳播損失與聲吶探測距離建模方法，該方法能夠兼容復雜海洋環境下不同點位、不同方向聲信號傳播損失差異，能夠基于聲吶方程及聲吶主被動工作模式，快速、有效地預測多點位多方向的聲吶探測距離。以真實大區域海洋環境計算得到的傳播損失數據為輸入，通過將雙向長短時記憶網絡(bidirectional long shor...

基于相位加權的波束形成方法研究————作者：師俊杰;王雪倩;孫大軍;

摘要：本文在常規波束形成(conventional beamforming, CBF)方法的基礎上研究了一種基于相位加權的波束形成(phase weighted beamforming, PWBF)算法，它根據陣列接收信號的相位特性在掃描方向對CBF算法的方位譜進行直接加權，使得在保持目標方向接收信號功率不變的情況下，使偏離目標方向比較遠的非目標信號功率得到抑制，達到降低旁瓣的目的，從而提高CBF算法的...

海洋聲學模型評估研究————作者：甘忠良;周元龍;鄭彤彤;

摘要：海洋聲學模型是對海洋中的聲傳播物理過程的數學描述，在聲納系統設計與性能預測、海洋環境參數聲學反演等領域發揮著重要作用。迄今為止，國內外已開發形成多個海洋聲學模型，針對不同應用場景，如何從眾多模型中選擇最合適的成為廣大模型應用者關注的焦點。本文在總結國內外海洋聲學模型評估現狀的基礎上，基于VV&A經典建模理論，提出海洋聲學模型評估步驟及方法，并以聲傳播模型為例，闡述了評估過程中需注意的事項，對評估方...

基于多譜圖聯合的水聲通信信號類型智能識別————作者：黃樂;周勝增;原玉婷;王靜怡;

摘要：水聲通信信號類型識別是水聲通信偵察的重要內容，是實施引導型通信對抗的重要前提。傳統的水聲通信信號類型識別方法通常是基于模式識別技術，依賴領域專家的專業知識和經驗進行特征選擇和提取，具有較強的主觀性；基于深度學習的智能識別方法可實現特征提取和識別一體化，但目前主要是基于單譜圖進行網絡訓練，當信號在單特征差異不大的時候，基于單譜圖無法對所有信號類型做出正確分類。針對這一問題，提出一種基于VGG16(V...

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