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拖曳线列阵平台背景信号仿真模块设计

作　者: 王东
导　师: 生雪莉
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 水声工程
关键词: 舰船辐射噪声刀片服务器并行计算 MPI 实时性
分类号: U666.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 35次
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内容摘要

水声对抗技术已成为海军的重要研究课题,对舰船辐射噪声的仿真是重要的水声对抗技术之一,在拖曳线列阵平台背景下,实时地模拟舰船辐射噪声,是本课题的研究重点。实时模拟舰船辐射噪声需要处理的数据量很大,对计算机的内存资源及计算速度有较高要求,利用高性能计算机和并行计算能够降低单个问题的求解时间,是进行大规模计算发展的必然趋势,因此对本文实时模拟舰船辐射噪声并行计算的研究,具有一定的研究意义和应用价值。本文首先讨论了并行计算机的分类,IBM BladeCenterHS21刀片服务器的特点及操作过程,并行程序设计时应注意的问题及并行调试技术,分析了舰船辐射噪声的特性,通过研究典型的集群系统结构,成功实现了在CentOS Linux环境下,基于MPI和Linux的集群系统的构建,并行实现了拖曳线列阵接收舰船辐射噪声的仿真,包括利用查表法生成线谱,连续谱的生成,根据辐射噪声包络谱生成具有舰船辐射噪声特性的噪声,通过对噪声功率谱的分析得知,在噪声低频端,噪声主要表现为线谱,随着频率的增高,连续谱成为噪声的主要成分,且连续谱具有规律地衰减。为了更具真实性,实现舰船运行轨迹可以实时的、任意角度的变化。为验证辐射噪声生成的正确性,进行了正确性分析,其中包括谱特征的验证、各阵元间时延关系、波束形成、相关性分析、实时性分析以及连续性分析。通过分析可知,在IBM BladeCenterHS21刀片服务器上,基于拖曳线列阵平台背景舰船辐射噪声仿真的并行实现,符合理论要求,到达了预期目标。

拖曳线列阵平台背景信号仿真模块设计

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