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随着减振降噪技术的发展,水下目标的辐射噪声逐年降低,使得其隐形性能大大加强。而如何使对其辐射噪声进行测量,进而评价其隐身性能成为了一个难题。本文详细分析了采用线列阵的水下大型结构的辐射噪声测量的必要条件,结合宽带波束形成理论、矢量信号处理方法和高速DSP计算平台,给出了一种用于水下大型结构低辐射噪声测量的实现方法,主要研究内容如下:(1)介绍了采用垂直线阵进行水下目标辐射噪声测量的方法,并分析了这种方法的特点。在回顾了常规波束形成方法的基础之后,分析了常规测量方法在水下目标辐射噪声测量中的弊端(2)简述了线性嵌套阵模型的实现原理,并对此模型进行了一定的拓展,推导出一个倍频程的恒定束宽波束形成的基本原理,得出了主轴方向与非主轴方向的恒定束宽形成方法,并进行理论的仿真验证。然后简单介绍了多个倍频程的恒定束宽形成方法。由于测量阵的增益与主波束方向和基阵尺寸有关,分析了三种情况下测量阵的增益,并给出了测量的极限状态。(3)介绍了时延波束形成的一般方法,解决了聚焦处理时不能对数字信号准确进行延迟的问题。首先详细介绍了恒定束宽波束形成中建立FIR滤波器的原理及主要步骤,然后在此基础上进行了时延波束形成的仿真计算,最后分析了主轴和非主轴方向上的仿真计算结果。(4)对于几种受流影响的线阵波束形成结果进行分析,并提出相应的解决方案。(5)在DSP芯片平台上应用本文研究方法实现了一个倍频程的波束形成算法,并且应用此方法对湖上实验数据进行了分析处理。理论与试验分析结果表明:基于DSP处理器的垂直线列阵的线性嵌套阵恒定束宽波束形成方法可以保证主波束宽度的恒定,是解决水下辐射噪声目标测量问题的一种有效方法。