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逐步淘汰

从水下或表面声源辐射声噪声

描述

分阶段。水下辐射噪声系统对象™创建一个水下辐射声学噪声源。噪声源可以在海面上,也可以在水下。辐射噪声由两部分组成:宽带噪声和音调噪声。宽带噪声填满整个操作系统带宽,而音调噪声发生在带宽内的离散频率。一般来说,辐射噪声的强度取决于噪声谱和源辐射模式。对象允许您指定

  • 宽带噪声的光谱形状和水平。

  • 音调的频率和水平。

  • 噪声源辐射模式。

要将来自源传播到接收器的噪声,请使用此对象阶段。潜水潜水疏远淘汰..MultiPathchannel.对象。

生成辐射水下噪声:

  1. 创造逐步淘汰对象,并设置其属性。

  2. 使用参数调用对象,就像调用函数一样。

要了解有关系统对象如何工作的更多信息,请参阅什么是系统对象?(MATLAB)。

创建

描述

Noiseradiator.= phased.underDaterradiationNoise.创建带有默认属性值的水下辐射噪声源。

Noiseradiator.= phased.underdaterradiationdoise(姓名价值使用每个属性创建一个水下辐射噪声源姓名设置为指定的价值。您可以按任何顺序指定其他名称值对参数(名称1value1.,......,namen.赋值).将每个属性名用单引号括起来。

例子:noiseradiator =阶段。室温('tonallevels'那[4700 4900 5150],'SampleRate',500,'OperatingFrequency',5000)创建具有4.7,4.9和5.15 kHz的音调的噪声源。采样率设定为0.5 kHz,工作频率为5 kHz。宽带噪声级别设置为默认值。

特性

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除非另有说明,否则属性是不可努力,这意味着在调用对象后无法更改其值。当您调用它们时,对象锁定释放函数打开它们。

如果属性是调节,您可以随时更改其值。

有关更改属性值的详细信息,请参阅MATLAB使用系统对象的系统设计(MATLAB)。

输出噪声样本的数量,指定为正整数。

例子:500.

数据类型:双倍的

采样率,指定为一个正标量。采样率与工作频率共同决定工作频带。看输入和输出频段用于操作频带的定义。单位为Hz。

例子:2.0 e3

数据类型:双倍的

信号工作频率,指定为正标量。工作频率确定工作频带的中心。看输入和输出频段用于操作频带的定义。单位为Hz。

例子:15.0E3.

数据类型:双倍的

辐射色调频率,指定为非负值的载体。音调频率必须位于工作频带中。忽略此频段外的音调频率。长度Tonalfryquencies.矢量必须匹配的长度必须匹配Tonallevels.向量。单位为Hz。看输入和输出频段用于操作频带的定义。

例子:[14900 15010 15200]

数据类型:双倍的

辐射的音调噪声级,指定为一个正值向量。单位为dB//1μPa。长度Tonallevels.矢量必须匹配的长度必须匹配Tonalfryquencies.向量。

例子:[50 20 170]

数据类型:双倍的

宽带噪声频谱级别,指定为实值的向量。该矢量在操作系统频带中均匀间隔频率下指定噪声频谱。单位位于DB / Hz //1μpa中。

例子:[140 145 145 130]

数据类型:双倍的

源辐射方向图条目的方位角,指定为长度-P.向量。此属性指定源放射模式列的方位角,DirectionalPattern.财产。P.必须大于2.单位是度数。

例子:[140 145 145 130]

数据类型:双倍的

辐射源辐射模式条目的仰角,指定为长度-问:向量。此属性指定源辐射图各行的仰角,DirectionalPattern.问:必须大于2.单位是度数。

例子:[-45 -30 0 45 30]

数据类型:双倍的

源辐射模式,指定为实值矩阵或数组。单位是DB。允许的图案尺寸是:

辐射图案尺寸

方面 应用
问:-经过-P.矩阵 指定作为一个函数的方向模式问:高度角和P.方位角。所有频率都使用相同的模式。
问:-经过-P.-经过-K.大批 指定作为一个函数的方向模式问:海拔角度,P.方位角度,K.频率。如果k = 1,方向图案相当于a问:-经过-P.矩阵。
1 -P.-经过-K.大批 指定作为一个函数的方向模式P.方位角和K.频率。这些尺寸适用于只有一个仰角的情况。
K.-经过-P.矩阵

矩阵和阵列规格

应用 辐射图案尺寸
一个源和m指定的辐射方向对象函数的参数。 为所有辐射角度指定一个辐射图案矩阵或阵列。
m具有相同模式的来源和m指定的辐射方向对象函数的参数。 为所有辐射角度指定一个辐射图案矩阵或阵列。
m具有单个辐射模式的来源和m指定的辐射方向对象函数的参数。 m电池阵列中的辐射图案。所有模式必须具有相同的大小和类型。模式的数量必须与辐射角度的数量匹配。

例子:[1,3; 5,-10]

数据类型:双倍的

辐射模式频率,指定为正,真值1-by-K.向量。向量定义了频率DirectionalPattern.属性值。向量的元素必须严格递增,频率必须在工作频带内。看输入和输出频段用于操作频带的定义。单位为Hz。

例子:1E6.

数据类型:双倍的

随机数发生器种子源,指定为“汽车”'财产'。随机数用于生成噪声。当您将此属性设置为时“汽车”,使用默认MATLAB随机数生成器生成随机数。当您将此属性设置为时'财产',该对象使用具有由指定的种子的私有随机数发生器种子财产。

要使用并行计算工具箱软件的此对象,请将此属性设置为“汽车”

数据类型:char

随机数生成器种子,指定为小于2的非负整数32

例子:10223

依赖性

要启用此属性,请设置Seedsource.财产'财产'

数据类型:双倍的

用法

描述

例子

y= radiatednoise (返回噪音,y,向这个方向辐射,

输入参数

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噪声辐射方向,指定为真实值的2-by-m矩阵。每列指定表单中相应噪声信号的辐射方向[AzimuthAngle; ElevationAngle]。什么时候代表多个角度,DirectionalPattern.属性可以包含一个模式或m模式。在这种情况下,每列对应于其中一个模式。如果只有一个图案,则使用相同的源模式生成多个噪声信号。单位是度数。

例子:[0 20;35 -10]

数据类型:双倍的

输出参数

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辐射噪声,指定为复合值m-经过-N.矩阵。m是指定的角度争论。N.是由此指定的样本数量numsamples.财产。辐射噪声在基带范围内[-fs / 2 fs / 2]FS.的设置的抽样率采样率财产。噪音单元在PA中。

数据类型:双倍的
复数支持:金宝app是的

对象功能

要使用对象函数,请将System对象指定为第一个输入参数。例如,要发布命名的系统对象的系统资源obj.,使用此语法:

释放(obj)

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运行系统对象算法
释放 释放资源并允许更改System对象属性值和输入特征
重启 重置System对象的内部状态

重启object函数重置随机数发生器状态时Seedsource.属性设置为'财产'

例子

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从表面船产生辐射噪声。声纳工作频率为5.0 kHz,采样率为1.0 kHz。根据定义,宽带噪声带位于频段4.5 kHz至5.5 kHz。此外,4.6,5.2和5.4 kHz的色调噪声。

Shippos = [0; 0; 0];rcvpos = [100; 0; -50];

将噪声传输角从船舶从船舶计算到接收器。

(~, ang) = rangeangle (rcvpos七宝)
Ang =2×10 -26.5651.

建立A.逐步淘汰系统对象™具有仅取决于仰角的辐射模式。计算在接收方向上的辐射噪声。创建10000个样本向目标辐射的噪声。

azang = [180:180];elang = [80:80];模式= mag2db (repmat (cosd (elang) ', 1,元素个数(azang)));fs = 1000;noiseradiator =阶段。室温(“NumSamples”,10000,...'采样率',fs,'Tonalfrequence',[4600 5200 5400],'tonallevels'[200200200],...'Broadbandlevels'[180 180 190 190 190 190 190 188 185],'azimuthangles',Azang,...'升级',伊朗,'directionalpattern',图案,...“OperatingFrequency”5 e3,“SeedSource”'财产''种子',2781);

生成10000个噪声样本。

Y = Noiseradiator(Ang);

绘制噪声功率谱密度(PSD)。将PSD转换为引用1UPA的强度。

[PSD,FR] = PWELCH(Y,[],[],[],Noiseradiator.Samplate,'psd''中心');情节(fr, 10 * log10 (psd * 1 e12汽油));标题('功率谱密度')包含('频率(Hz)') ylabel ('psd // db / hz / 1upa') 网格

这三种音调出现在宽带频谱上。

从水下车辆产生辐射噪声。假设噪声辐射模式取决于频率。声纳工作频率为5.0 kHz,采样率为1.0 kHz。根据定义,宽带噪声波段为4.5 kHz至5.5 kHz。此外,在4.6、5.2和5.3 kHz有音调噪声。在该频段内的三个频率下定义辐射图案。所有三种模式都是基本模式的倍数。辐射模式的频率分别为4.6 kHz、5.0 kHz和5.3 kHz。

首先,指定源和接收器位置。

srcpos = (0, 50, -20);rcvpos = [100; 0; -50];

计算噪声从车辆到接收机的传输角度。

[〜,ang] = rangeangle(rcvpos,srcpos)
Ang =2×1-26.5651 -15.0203

建立A.逐步淘汰系统目标™的辐射模式只取决于方位角和频率。计算在接收方向上的辐射噪声。创建10000个从车辆辐射的噪声样本。

azang = [180:180];elang = [90:90];fc = 5000.0;

将辐射图案放在三维阵列中。

basepattern = repmat(10 * cosd(azang)。^ 2,磁性(elang),1);模式(:,:,1)= 0.5 * BasePattern;模式(:,:,2)= basepattern;图案(:,:,3)= 0.6 * basepattern;patterndb = mag2db(图案);noiseradiator =阶段。室温(“NumSamples”,10000,...'采样率',1e3,'Tonalfrequence',[4600,5200 5300],...'tonallevels',[200,210,200],'Broadbandlevels',[180 180 190 190 190 180 170],...'azimuthangles',Azang,'升级',伊朗,...“FrequencyVector”(4600、5000、5300),'directionalpattern',图案,...“OperatingFrequency”5 e3,“SeedSource”'财产''种子',2081);

生成10000个噪声样本。

Y = Noiseradiator(Ang);

绘制噪声功率谱密度(PSD)。将PSD转换为引用1UPA的强度。

[PSD,FR] = PWELCH(Y,[],[],[],Noiseradiator.Samplate,'psd''中心');情节(fr, 10 * log10 (psd * 1 e12汽油));标题('功率谱密度')包含('频率(Hz)') ylabel ('psd // db / hz / 1upa') 网格

这三种音调出现在宽带频谱上。

从两个水下航行器产生辐射噪声。假设每一个的噪声辐射模式是不同的。声纳工作频率为5.0 kHz,采样率为1.0 kHz。根据定义,宽带噪声波段为4.5 kHz至5.5 kHz。此外,在4.6、5.2和5.3 kHz有音调噪声。辐射模式的频率分别为4.6 kHz、5.0 kHz和5.3 kHz。

首先,指定源和接收器位置。

srcpos1 = [0; 50; -20];srcpos2 = [200; 50; -80];rcvpos = [100; 0; -50];

计算噪声从车辆到接收机的传输角度。

[〜,ang1] = rangeangle(rcvpos,srcpos1);[〜,ang2] = rangeangle(rcvpos,srcpos2);

建立A.逐步淘汰系统目标™的辐射模式只取决于方位角和频率。计算在接收方向上的辐射噪声。创建10000个从车辆辐射的噪声样本。

azang = [180:180];elang = [90:90];fc = 5000.0;

将辐射图案放在三维阵列中。

pattern1 = repmat (10 * cosd (azang)。^ 2,元素个数(elang), 1);pattern2 = 1 (181361);pattern1db = mag2db (pattern1);pattern2db = mag2db (pattern2);noiseradiator =阶段。室温(“NumSamples”,10000,...'采样率',1e3,'Tonalfrequence',[4600,5200 5300],...'tonallevels',[200,210,200],'Broadbandlevels',[180 180 190 190 190 180 170],...'azimuthangles',Azang,'升级',伊朗,...“FrequencyVector”(4600、5000、5300),'directionalpattern',{pattern1,pattern2},...“OperatingFrequency”5 e3,“SeedSource”'财产''种子',2081);

生成10000个噪声样本。

y = noiseradiator ([ang1 ang2]);

绘制噪声功率谱密度(PSD)。将PSD转换为引用1UPA的强度。

[PSD,FR] = PWELCH(Y,[],[],[],Noiseradiator.Samplate,'psd''中心');情节(fr, 10 * log10 (psd * 1 e12汽油));标题('功率谱密度')包含('频率(Hz)') ylabel ('psd // db / hz / 1upa') 网格

这三种音调出现在宽带频谱上。

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参考

[1]尿布,r.j.水下声音原则,第3版。纽约:半岛出版社,1996年。

扩展能力

在R2017B中介绍