本實(shí)用新型涉及信號(hào)探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種近地面目標(biāo)聲源模擬系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在目標(biāo)探測(cè)領(lǐng)域中，聲信號(hào)探測(cè)技術(shù)屬于被動(dòng)探測(cè)技術(shù)。聲信號(hào)不同于其它電信號(hào)，它抗干擾能力較強(qiáng)，在復(fù)雜電磁環(huán)境中具有良好的性能表現(xiàn)，所以近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外的近地面目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)中被廣泛使用。

但是，目前近地面目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)在開發(fā)研制時(shí)，需要進(jìn)行多次外場(chǎng)試驗(yàn)，以得到不同聲場(chǎng)環(huán)境中目標(biāo)在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以及不同接收基陣下各聲陣列陣元接收到的信號(hào)，用以驗(yàn)證聲識(shí)別和定位技術(shù)是否準(zhǔn)確可靠，而這無(wú)疑將消耗大量的人力、物力和財(cái)力，而且因?yàn)榄h(huán)境參數(shù)的不確定，測(cè)試的信號(hào)也很難滿足不同情況下的需求。

當(dāng)前，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，可以模擬出目標(biāo)的噪聲信號(hào)，但以下功能尚不具備：(1)集成多種近地面目標(biāo)聲源模擬功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)單一目標(biāo)和多個(gè)目標(biāo)的聲源信號(hào)模擬；(2)根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)聲傳感器陣列各陣元間信號(hào)精確時(shí)延，對(duì)各陣元的接收信號(hào)進(jìn)行模擬；(3)根據(jù)用戶需求，對(duì)目標(biāo)在靜止?fàn)顟B(tài)下和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的聲源信號(hào)進(jìn)行模擬。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種近地面目標(biāo)聲源模擬系統(tǒng)，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種近地面目標(biāo)聲源模擬系統(tǒng)，包括聲源信號(hào)產(chǎn)生裝置、D/A卡、功率放大器、多個(gè)球聲源；聲源信號(hào)產(chǎn)生裝置與D/A卡電連接；D/A卡與功率放大器電連接；多個(gè)球聲源分別通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線與功率放大器電連接；還包括半消聲室、軌道裝置、聲傳感器陣列；軌道裝置設(shè)置在半消聲室內(nèi)；多個(gè)球聲源分別固定在軌道裝置上，并且每個(gè)球聲源均可通過(guò)軌道裝置在半消聲室內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)動(dòng)；聲傳感器陣列布置在半消聲室內(nèi)，并用于采集球聲源發(fā)出的聲信號(hào)。

本實(shí)用新型的有益效果是：可以在實(shí)驗(yàn)室條件下，模擬外場(chǎng)實(shí)際環(huán)境中的多種近地面目標(biāo)聲源產(chǎn)生的聲信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)了聲信號(hào)的輸出，可以模擬單個(gè)或多個(gè)目標(biāo)在靜止和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的聲信號(hào)傳播，此外本實(shí)用新型還可以滿足科學(xué)研究中對(duì)目標(biāo)特征識(shí)別、定位，以及聲引信性能檢測(cè)等技術(shù)的研究要求，并可部分代替外場(chǎng)試驗(yàn)，節(jié)約大量人力財(cái)力和物力。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，球聲源的數(shù)量為兩個(gè)。

進(jìn)一步，軌道裝置包括第一電動(dòng)軌道和第二電動(dòng)軌道；第一電動(dòng)軌道包括第一導(dǎo)軌、第一皮帶傳動(dòng)裝置、第一電機(jī)；第二電動(dòng)軌道包括第二導(dǎo)軌、第二皮帶傳動(dòng)裝置、第二電機(jī)；兩個(gè)球聲源分別對(duì)應(yīng)的懸掛在第一皮帶傳動(dòng)裝置、第二皮帶傳動(dòng)裝置上。

進(jìn)一步，第一導(dǎo)軌的一端與半消聲室的內(nèi)壁相固定，第一導(dǎo)軌的另一端貫穿半消聲室、并延伸至半消聲室外；第一電機(jī)布置在第一導(dǎo)軌位于半消聲室外的一端；第一皮帶傳動(dòng)裝置設(shè)置在第一導(dǎo)軌上；第一電機(jī)的輸出端與第一電機(jī)布置相配合，并帶動(dòng)第一皮帶傳動(dòng)裝置進(jìn)行傳動(dòng)。

進(jìn)一步，第二導(dǎo)軌的一端與半消聲室的內(nèi)壁相固定，第二導(dǎo)軌的另一端貫穿半消聲室、并延伸至半消聲室外；第二電機(jī)布置在第二導(dǎo)軌位于半消聲室外的一端；第二皮帶傳動(dòng)裝置設(shè)置在第二導(dǎo)軌上；第二電機(jī)的輸出端與第二電機(jī)布置相配合，并帶動(dòng)第二皮帶傳動(dòng)裝置進(jìn)行傳動(dòng)。

進(jìn)一步，半消聲室上在第一導(dǎo)軌上在貫穿半消聲室的位置設(shè)有套在設(shè)有第一導(dǎo)軌上的消聲風(fēng)管。

采用上述進(jìn)一步的有益效果是：可以避免半消聲室外的風(fēng)由第一導(dǎo)軌與半消聲室的安裝位置進(jìn)入到半消聲室內(nèi)，降低對(duì)半消聲室的影響。

進(jìn)一步，半消聲室上在第二導(dǎo)軌上在貫穿半消聲室的位置設(shè)有套在套設(shè)有第二導(dǎo)軌上的消聲風(fēng)管。

采用上述進(jìn)一步的有益效果是：可以避免半消聲室外的風(fēng)由第二導(dǎo)軌與半消聲室的安裝位置進(jìn)入到半消聲室內(nèi)，降低對(duì)半消聲室的影響。

進(jìn)一步，第一導(dǎo)軌與半消聲室的側(cè)壁相平行，第二導(dǎo)軌布置在半消聲室的對(duì)角線上；第一導(dǎo)軌位于半消聲室內(nèi)的一端和第二導(dǎo)軌位于半消聲室內(nèi)的一端相交。

進(jìn)一步，半消聲室外設(shè)有用于固定第一電機(jī)的減震臺(tái)；半消聲室外還設(shè)有用于固定第二電機(jī)的減震臺(tái)。

進(jìn)一步，第一導(dǎo)軌上設(shè)置有吸音材料；第二導(dǎo)軌上設(shè)置有吸音材料。

采用上述進(jìn)一步的有益效果是：可以吸收第一皮帶傳動(dòng)裝置、第二皮帶傳動(dòng)裝置在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲，降低對(duì)半消聲室的影響。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型所述近地面目標(biāo)聲源模擬系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中軌道裝置安裝在半消聲室內(nèi)時(shí)的狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、聲源信號(hào)產(chǎn)生裝置，2、D/A卡，3、功率放大器，4、球聲源，5、半消聲室，6、軌道裝置，610、第一電動(dòng)軌道，611、第一導(dǎo)軌，612、第一皮帶傳動(dòng)裝置，613、第一電機(jī)，620、第二電動(dòng)軌道，621、第二導(dǎo)軌，622、第二皮帶傳動(dòng)裝置，623、第二電機(jī)，7、消聲風(fēng)管，8、聲傳感器陣列。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。

如圖1所示，一種近地面目標(biāo)聲源模擬系統(tǒng)，包括聲源信號(hào)產(chǎn)生裝置1、D/A卡2、功率放大器3、兩個(gè)球聲源4；在具體設(shè)計(jì)時(shí)，也可以設(shè)置三個(gè)、四個(gè)或五個(gè)球聲源4，而在本實(shí)施例中，以球聲源4的數(shù)量為兩個(gè)為例進(jìn)行說(shuō)明，聲源信號(hào)產(chǎn)生裝置1與D/A卡2電連接；D/A卡2與功率放大器3電連接，D/A卡2的型號(hào)為NI PXI-4461；多個(gè)球聲源4分別通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線與功率放大器3電連接；還包括半消聲室5、軌道裝置6、聲傳感器陣列8；軌道裝置6設(shè)置在半消聲室5內(nèi)；兩個(gè)球聲源4分別固定在軌道裝置6上，并且每個(gè)球聲源4均可通過(guò)軌道裝置6在半消聲室5內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)動(dòng)；聲傳感器陣列8布置在半消聲室5內(nèi)，并用于采集球聲源4發(fā)出的聲信號(hào)。

如圖2所示，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，具體結(jié)構(gòu)如下：

軌道裝置6包括第一電動(dòng)軌道610和第二電動(dòng)軌道620。第一電動(dòng)軌道610包括第一導(dǎo)軌611、第一皮帶傳動(dòng)裝置612、第一電機(jī)613；第一導(dǎo)軌611的一端與半消聲室5的內(nèi)壁相固定，第一導(dǎo)軌611的另一端貫穿半消聲室5、并延伸至半消聲室5外，第一導(dǎo)軌611與半消聲室5的側(cè)壁相平行，第一導(dǎo)軌611上設(shè)置有吸音材料，兩個(gè)球聲源4中的一個(gè)懸掛在第一皮帶傳動(dòng)裝置612上；第一電機(jī)613布置在第一導(dǎo)軌611位于半消聲室5外的一端；第一皮帶傳動(dòng)裝置612設(shè)置在第一導(dǎo)軌611上；第一電機(jī)613的輸出端與第一電機(jī)613布置相配合，并帶動(dòng)第一皮帶傳動(dòng)裝置612進(jìn)行傳動(dòng)，從而再由第一皮帶傳動(dòng)裝置612帶動(dòng)其上的球聲源4運(yùn)動(dòng)。

第二電動(dòng)軌道620包括第二導(dǎo)軌621、第二皮帶傳動(dòng)裝置622、第二電機(jī)623。第二導(dǎo)軌621的一端與半消聲室5的內(nèi)壁相固定，第二導(dǎo)軌621的另一端貫穿半消聲室5、并延伸至半消聲室5外，第二導(dǎo)軌621布置在半消聲室5的對(duì)角線上，第二導(dǎo)軌621上設(shè)置有吸音材料，兩個(gè)球聲源4中的另一個(gè)懸掛在第一皮帶傳動(dòng)裝置612上；第二電機(jī)623布置在第二導(dǎo)軌621位于半消聲室5外的一端；第二皮帶傳動(dòng)裝置622設(shè)置在第二導(dǎo)軌621上；第二電機(jī)623的輸出端與第二電機(jī)623布置相配合，并帶動(dòng)第二皮帶傳動(dòng)裝置622進(jìn)行傳動(dòng)，從而再由第二皮帶傳動(dòng)裝置622帶動(dòng)其上的球聲源4運(yùn)動(dòng)。

此外，第一導(dǎo)軌611位于半消聲室5內(nèi)的一端與第二導(dǎo)軌621位于半消聲室5內(nèi)的一端相交。

進(jìn)一步的，半消聲室5上在第一導(dǎo)軌611貫穿的位置設(shè)有套在第一導(dǎo)軌611上的消聲風(fēng)管7，并且，消聲風(fēng)管7其中一端伸入到半消聲室5內(nèi)一定長(zhǎng)度，另一端伸出到半消聲室5外一定長(zhǎng)度。半消聲室5上在第二導(dǎo)軌621貫穿的位置設(shè)有套在第二導(dǎo)軌621上的消聲風(fēng)管7，并且，消聲風(fēng)管7其中一端伸入到半消聲室5內(nèi)一定長(zhǎng)度，另一端伸出到半消聲室5外一定長(zhǎng)度。

半消聲室5外設(shè)有用于固定第一電機(jī)613的減震臺(tái)；半消聲室5外還設(shè)有用于固定第二電機(jī)623的減震臺(tái)。

在本實(shí)施例中，所采用的球聲源4的技術(shù)指標(biāo)為：

(1)單元功率：30W；單元阻抗：8歐；組合揚(yáng)聲器阻抗：6歐；組合揚(yáng)聲器額定功率：360W；

(2)工作頻率范圍：125Hz----8000Hz(倍頻帶中心頻率)；

(3)適宜的測(cè)量方法：全頻：掃頻信號(hào)法、MLS法；中頻：截?cái)喾ǎ?/p>

(4)靈敏度：95dB/1w/1m/粉紅噪聲。

半消聲室5符合ISO3382標(biāo)準(zhǔn)，其技術(shù)指標(biāo)為：

(1)本底噪聲(無(wú)外界設(shè)備干擾時(shí))：不高于20dB(A)；

(2)半消聲室5土建內(nèi)徑空間尺寸：長(zhǎng)×寬×高＝7.5m×6.0m×4.5m；

(3)半消聲室5完工內(nèi)部空間尺寸：長(zhǎng)×寬×高＝5.8m×4.3m×3.6m；

(4)半消聲室5大門尺寸：寬×高＝1.2m×2.0m；

(5)半消聲室5吸聲尖劈截止頻率：f0≤100Hz；

(6)尖劈尺寸：400mm×400mm×800mm；

(7)與外界隔聲量≥40dB；

(8)半消聲室5內(nèi)做通風(fēng)系統(tǒng)，安裝消聲器，消聲量≥30dB；

(9)安裝軌道裝置6，該軌道裝置6指標(biāo)如下：

1)第一導(dǎo)軌611、第二導(dǎo)軌621分別長(zhǎng)7m和9m；

2)第一導(dǎo)軌611、第二導(dǎo)軌621從半消聲室5頂部向下懸掛1m-1.2m；

3)第一導(dǎo)軌611或第二導(dǎo)軌621承載重量不小于20Kg；

4)第一導(dǎo)軌611和第二導(dǎo)軌621下均掛球聲源4，由電機(jī)、皮帶傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)球聲源4的勻速直線運(yùn)動(dòng)，且調(diào)速范圍為0-2m/s；

5)球聲源4運(yùn)動(dòng)時(shí)，室內(nèi)本底噪聲不高于40dB。

功率放大器3：輸出通道數(shù)：2，輸出電壓：前端輸出1.58V，50Ω，負(fù)載阻抗：4～16ohms，功能-提供球聲源驅(qū)動(dòng)。

其工作流程為：首先，由聲源信號(hào)產(chǎn)生裝置1內(nèi)的近地面目標(biāo)聲源信號(hào)模擬軟件生成需要的目標(biāo)聲源數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過(guò)NI PXI-4461型高精度D/A卡2進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，變成模擬信號(hào)，再經(jīng)過(guò)功率放大器3放大到要求的倍數(shù)，輸入到半消聲室5內(nèi)第一導(dǎo)軌611和/或第二導(dǎo)軌621上的球聲源4內(nèi)，球聲源4模擬的就是全向傳播的點(diǎn)聲源目標(biāo)，第一導(dǎo)軌611上的球聲源4和第二導(dǎo)軌621上的球聲源4均可以獨(dú)立地在其上運(yùn)動(dòng)，可分別模擬目標(biāo)的靜止和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其速度和運(yùn)動(dòng)方向可以調(diào)節(jié)，半消聲室5內(nèi)的地面上安放測(cè)試用聲傳感器陣列8，用于接收兩個(gè)球聲源4發(fā)出的聲信號(hào)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的預(yù)警、識(shí)別、定位、跟蹤等算法研究及性能驗(yàn)證的目的。

近地面目標(biāo)聲源模擬系統(tǒng)主要用途為：可完成戰(zhàn)場(chǎng)典型目標(biāo),包括履帶式裝甲車、輪式裝甲車、重型卡車、低空飛行的直升機(jī)、起降過(guò)程中的固定翼飛機(jī)等目標(biāo)聲源產(chǎn)生及其傳播過(guò)程的仿真，并在消聲室環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對(duì)外場(chǎng)環(huán)境下單個(gè)或多個(gè)目標(biāo)聲源信號(hào)的模擬重現(xiàn)，從而滿足對(duì)單個(gè)和多個(gè)目標(biāo)聲源的特征識(shí)別、定位，以及聲引信性能檢測(cè)等技術(shù)的研究要求。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。