微弱信号检测技术要求习题

1、各章如何定义回顾和练习问题，思维问题：1，随机过程的柔软性？(宽敞、稳定、柔软。)A:严肃：N维概率密度(或N维分布函数)在时间开始时不取决于选择的随机过程。宽平稳：简要介绍了第二章信号、干扰和物理场模型、2、电力信号、能量信号的基本特征。电力信号：整个时间有无限的能量，但平均功率是有限的信号。能量信号：有无限周期，平均功率为零，但能量是有限的信号。3 .船舶辐射噪声的噪声源是什么？在大多数情况下，哪两种是主要的辐射噪声源？答：机械噪音：主机、辅助机器、空调设备；螺旋桨噪音：螺旋桨上或附近的共和、旋转声和“歌声”；流体力学噪音：水流辐射，附件共振。在这三种类型的噪音中，大多数情况下，机械噪音和

2、螺旋桨噪音是主要的辐射噪音。4 .船舶螺旋桨开始空化的速度叫什么？超过这个速度会发生什么？答：螺旋桨开始空化的速度称为临界速度。舰艇的航速超过临界航速，就会发生螺旋桨空化，其连续谱噪声急剧增加。5.简述了水面舰船的光谱特性和潜艇的光谱特性。答：水面舰船的正常巡航速度均在临界航速以上，因此，火的噪声谱通常包含强空化噪声连续波，宽带总声速高。(David aser，Northern Exposure，Northern Exposure)光谱的特征是强烈的连续光谱谱线谱。潜艇为了掩饰自己，在临界速度以下航行，其螺旋桨不空化，整个音级很低。(阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure(美国电

3、视剧)，潜艇)光谱的特点是非常弱的连续谱加上明显的线谱。6 .简述了深海海洋环境噪声的方向性和浅海海洋环境噪声的方向性，并说明了其原因。答：深海海洋环境噪音具有垂直定向性，受到海面风的噪音影响。浅海海洋环境噪音被认为是各向同性、浅海海底海平面多次反射的原因。7.简述了舰船磁场的时间和频域特征。时域特征：Hx、Hy和Hz分别称为舰船磁场的垂直分量、水平分量和垂直分量。Hx特征：Hx的垂直特性的波形通常有一个正峰和一个负峰。在高纬度地区(地磁Z大，H小)建造，在高纬度地区航行的舰船，Hx0的点更多地出现在舰船中部附近，Hx的两座山峰出现在前后附近，但在低海拔地区航行的舰船上，Hx0可能出现在船体中

4、部附近，Hx的峰值也可能出现。Hz的特性：在北半球高纬度地区航行的船只，Hz在舰船下大部分地区为正数，最高点出现在舰船中部。在低纬度建造和航行的船舶上，Hz纵向特性曲线的最高点位置随着航线发生了很大变化。但是在北半球航行的舰船上，在舰船下出现了最高点。频域特征：(A)舰船磁场的频域分量很低的范围，一般为0.0041.00Hz，中低速时上限为0.05Hz，高速时上限约为1Hz。(B)水深不变，在低速下舰船磁场的频率成分少，带宽窄，频谱位于低频方向。随着速度的增加，带宽变宽，出现多个频谱，并在高频方向扩展。(C)在恒速不变的浅水中，舰船磁场频率成分多，带宽宽，随着水深的增加，高频成分逐渐减少，带宽

5、变窄，频谱峰值数减少，向低频方向移动。总之，航行线形成的磁场信号是变化很慢的超低频信号。8 .简述了舰船水压场的时间和频域特性(图补)。答：时域特性：舰船水压场的纵向特性具有明显的三次脉冲性，前后出现正压区域，中部出现负压区域，声压区域的大小和扩展范围都很大。舰船水压场声压区长度不是0.7倍以下的舰长，随着海深和纵横距离的增加而增大。影响声压区形状的主要因素是舰船高速航行时水压场的平面特性等压线与向后倾斜的舰体的距离，如图1.5.6所示。而且，受兴波的影响，船尾后将出现多个正负压力区域。，频域特征：水深H，横向距离Y恒定时，峰值频率和振幅随速度的增加而增加。水深H，随着恒速恒定时水平距离Y的增

6、加，频谱压缩到低频区域，峰值频率也在低频方向移动，大小减小。光谱的珠片变窄，辅助板成分减少。舰船水压场声压区长度不是0.7倍以下的舰长，随着海深和纵横距离的增加而增大。当恒速为常数，Y=0时，振幅的谱随水深H而增加，光谱的峰值迅速减少，最高频率降低，频率变窄。结论航行线形成的水压场信号是变化很慢的超低周波信号，主要能量集中在0.15Hz以下。1 .求出周期不对称方波脉冲序列的傅里叶系数，并绘制系数振幅谱。解决方案：写信号的基频、佐原健二练习、N次谐波的大小和相位角：最后写具有白噪声和白噪声的功率谱特性，分别绘制自相关函数和功率谱。答：白噪声：白噪声、白噪声限制、3解决方案：声音中心1m:中心频

7、率50Hz的辐射声源水平辐射声源水平：事故问题：1、接收器动态范围压缩的必要性，以及如何实现动态范围压缩答：由于以下三个原因，需要在弱信号接近检测设备上进行动态范围压缩：(1)环境干扰噪音的变化范围比较大，经常可以达到几十分之一贝。使用固定检测门限制时，如果不执行动态范围压缩，噪音水平将超过检测门限制，导致检测设备故障。第三章信号检测系统设计，(2)检测到的微弱信号的动态范围也很大。例如，主动声纳超过100分贝，没有动态范围压缩，强信号会引起检测装置的过度饱和，非常弱的信号会使检测装置的信号太小，难以处理。(3)信号源、噪声源分类(例如，信号源强、弱分类)需要动态范围压缩。实现动态范围压缩的基

8、本方法是对检测设备的接收器进行增益控制。增益控制方法有三种：自动增益控制(AGC)、时间增益控制(TGC)和反向增益控制(RGC)。2，手动声音保险丝如何防止爆炸干扰？绘制结构图和各部分的波形图。a:我们选择了两个通道的积分电路时间常数和门限电位分别满足关系T1T2，E1 E2。如此缓慢上升的目标信号包络使门限制电路E1产生输出脉冲，并阻止门限制电路E2动作。可以从正或门生成脉冲推进检测装置功能电路操作。急剧上升的爆炸信号虽然宽度很高，但不会导致门限制电路E1的立即输出，但可以通过先操作门限制电路E2，然后触发单稳定电路2来输出脉冲或门。因此，传感装置的功能电路不能移动，防止了爆炸干扰引起的误操作。3，请写主动声纳方程和被动声纳方程？声纳方程中每个参数的物理意义是什么？a:主动声波方程：噪声是主要干扰时的主动声波方程：在主干扰是反方向的情况下，用于代替接收机输入部测量的等效平面波反方向RL。主动声波方程是被动声波方程：4环境噪声和海洋混响都是主动声波的干扰。