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水声工程的新进展──欧洲UDT'99观感

应用声学 1999年第5期18卷 5-10页

作者：唐劲松张春华李淑秋尹力何国健李启虎中国科学院声学研究所北京100080

本文介绍了１９９９年欧洲水下防务技术会议上与水声工程相关的内容，主要包括：声纳技术、水雷战、鱼雷自导与反鱼雷技术、水下兵器试验靶场等内容．

关键词：水下防务技术水声工程欧洲会议综述

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自适应阵信号分离理论

声学学报 1984年第2期 88-99页

作者：李启虎中国科学院声学研究所

本文叙述自适应阵信号处理的一个新的应用领域,信号分离理论。对于一个具有N个基元的接收阵系统,如果有M个在空间上彼此分离的入射信号,M≤N。那么对接收信号经适当处理之后可以被完全分离开来,即在系统的输出通道中,每一通道只包含一... 详细信息

本文叙述自适应阵信号处理的一个新的应用领域,信号分离理论。对于一个具有N个基元的接收阵系统,如果有M个在空间上彼此分离的入射信号,M≤N。那么对接收信号经适当处理之后可以被完全分离开来,即在系统的输出通道中,每一通道只包含一个入射信号。对于窄带信号,我们用Hilbert变换得出其正交分量,然后构成预包络信号。用自适应阵确定入射信号的方向,给出信号的复的指向角矩阵G,用分块矩阵的方法,建立复矩阵G和它的实导出矩阵G0之间的一一对应关系间接地求出G-1。利用G-1对输入信号实行线性变换,再将预包络解调,就可以在输出通道中将信号分离,对于宽带信号可以采用差频或DFT分析的方法得到信号分离的结果。本文中给出一个为DFT分析而导出的谱线跟踪公式,同时给出了按本文理论所设计的系统的方框图。在数字计算机上进行的系统模拟实验表明,信号分离的方法是可行的,效果是好的。文中给出了部分图表。

关键词：信号分离窄带信号自适应阵声纳基阵入射信号

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什么是最佳自适应检测系统?

声学技术 1975年第2期 111-119页

作者： G.Vezzosi 李启虎法国Orsay南巴黎大学随机现象研究实验室

一、引言声纳基阵输出端的噪声的特点是它的统计性质具有高度的时间不稳定性。这种不稳定性一方面来自干扰噪声源的多样性,一方面来自干扰噪声源本身声级的随机起伏。这种现象既不能够事先知道,也不能预测。古典的用于性质事先知道的平... 详细信息

一、引言声纳基阵输出端的噪声的特点是它的统计性质具有高度的时间不稳定性。这种不稳定性一方面来自干扰噪声源的多样性,一方面来自干扰噪声源本身声级的随机起伏。这种现象既不能够事先知道,也不能预测。古典的用于性质事先知道的平稳或非平稳模型的信号处理技术无法应付这类情况。我们需要采用自适应处理技术。所谓自适应处理技术指的是一种自动地适应环境噪声变化的方法,它竭尽所能学习周围环境,并通过对这种环境变化的学习和不断地控制来实现自适应处理。

关键词：似然比亚类观测值测定值噪声电平概率测度

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数字式分裂波束阵系统的精确定向方法

声学学报 1984年第4期 225-238页

作者：李启虎中国科学院声学研究所

本文讨论数字式声呐分裂波束精确定向的问题。利用Piersol提出的互谱法估计时延的原理,给出线阵与圆阵分裂波束系统的信号入射角与等效声中心的时延解算公式。利用这些公式可以根据输入数据,直接给出目标的准确入射角的数值。文中给出... 详细信息

本文讨论数字式声呐分裂波束精确定向的问题。利用Piersol提出的互谱法估计时延的原理,给出线阵与圆阵分裂波束系统的信号入射角与等效声中心的时延解算公式。利用这些公式可以根据输入数据,直接给出目标的准确入射角的数值。文中给出估计精度的表达式。它与累加次数、DFT的长度及采样周期有关。同时,还分析了由于对随机信号的截断所带来的误差。提出了对估计量加权、对输入数据加窗和合理选择DFT参数,以提高估计精度的方法。文中还给出系统的方框图及部分计算机模拟的结果。本文所提供的方法可以在数字式声呐中用于实时跟踪多个目标。

关键词：分裂波束圆阵等效声中心

自适应波束成形系统的极限分辨力和最佳加权系数的动态

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声学学报 1981年第3期 172-180页

作者：李启虎中国科学院声学研究所

本文研究自适应波束成形声呐设计中的几个问题。其一是自适应波束成形系统的极限分辨力,我们给出这种系统输出信噪比和增益的一般表达式。提出一种计算自适应波束成形系统抗平面波干扰能力的计算方法。作为信号和干扰之间广义夹角的函... 详细信息

本文研究自适应波束成形声呐设计中的几个问题。其一是自适应波束成形系统的极限分辨力,我们给出这种系统输出信噪比和增益的一般表达式。提出一种计算自适应波束成形系统抗平面波干扰能力的计算方法。作为信号和干扰之间广义夹角的函数,给出计算系统增益的公式及相应的数值计算结果。指出,极限分辨力不仅依赖于广义夹角而且与干扰/噪声比有关。文中给出具体的例子。本文研究的另一个问题是最优加权系数的动态问题,根据频域上最优传输函数的解,可以给出最优加权系数的一个上界。本文的结果可以直接应用于实际自适应波束成形的雷达或声呐的设计。

关键词：自适应波束成形声呐航海仪器极限分辨力加权系数

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声呐设计中的系统模拟技术(Ⅱ)

声学学报 1986年第5期 297-305页

作者：李启虎中国科学院声学研究所

本文继续前文讨论声呐设计中的系统模拟技术。数字多波束声呐对目标的精确定向问题提出了新的要求。本文给出利用多波束输出实时计算信号入射角的几种方法,即内插法、微分相关法及互谱法。系统模拟的结果指出这些方法可以用于实时跟踪... 详细信息

本文继续前文讨论声呐设计中的系统模拟技术。数字多波束声呐对目标的精确定向问题提出了新的要求。本文给出利用多波束输出实时计算信号入射角的几种方法,即内插法、微分相关法及互谱法。系统模拟的结果指出这些方法可以用于实时跟踪多个目标。后置积累是声呐信号处理的重要组成部分。文中给出两种数字式积累器的系统响应,比较了它们的性能。指出指数型平均积累器是一种便于实现而性能又接近理想平均器的后置积累系统。我们还给出在计算机上进行模拟的结果。最后讨论声呐设计中系统模拟所面临的新问题。

关键词：声呐系统后置李启虎分裂波束定向问题互谱法系统模拟技术

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一种简单的抗强干扰自适应波束成形方法

声学学报 1983年第3期 159-167页

作者：李启虎中国科学院声学研究所

本文讨论在有强点源干扰时的自适应波束成形问题。利用频域上最佳传输函数的表达式,证明了在仅有强点源干扰时,最佳传输函数有一个简单的标准形式。它等于干扰和期望信号的指向性矢量的加权和,其加权系数可以很容易地由解一个线性方程... 详细信息

本文讨论在有强点源干扰时的自适应波束成形问题。利用频域上最佳传输函数的表达式,证明了在仅有强点源干扰时,最佳传输函数有一个简单的标准形式。它等于干扰和期望信号的指向性矢量的加权和,其加权系数可以很容易地由解一个线性方程组给出。这个线性方程组的阶数等于强干扰的个数加1。文中给出系数矩阵的计算方法。本文提出的方法不需要迭代运算,而只需实时地解一个低阶的线性方程组。从而使Widrow提出的自适应波束成形方法大大地简化了。实际的数值计算说明,用本文提出的方法进行波束成形效果是好的。文中给出了部分例子及计算结果。

关键词：自适应波束成形个数李启虎强干扰加权系数

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矢量拖曳式线列阵声呐流噪声影响初探

声学技术 2007年第5期26卷 775-780页

作者：杨秀庭孙贵青李敏李启虎中国科学院声学研究所

研究矢量拖曳式线列阵声呐护套管内的流噪声场。根据湍流边界层脉动压力谱的Corcos模型,采用频率-波数域上的二维谱方法,分析了流噪声对矢量拖曳式线列阵声呐的影响。给出了护套管内流噪声场声压和质点声振速的一般表达式,并由波数积分... 详细信息

研究矢量拖曳式线列阵声呐护套管内的流噪声场。根据湍流边界层脉动压力谱的Corcos模型,采用频率-波数域上的二维谱方法,分析了流噪声对矢量拖曳式线列阵声呐的影响。给出了护套管内流噪声场声压和质点声振速的一般表达式,并由波数积分法得到护套管内点接收器、有限几何尺寸水听器和水听器阵列输出的流噪声各分量的功率谱。数值结果表明,矢量拖曳式线列阵声呐对流噪声的轴向分量十分敏感,在流噪声控制背景下,矢量阵的工作性能将退化为常规阵。

关键词：矢量水听器流噪声拖曳式线列阵

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声呐设计中的系统模拟技术(Ⅰ)

声学学报 1986年第4期 214-222页

作者：李启虎中国科学院声学研究所

数字信号处理理论与计算机技术的发展已使系统模拟技术成为声呐设计的新的有力的手段。本文叙述在声呐设计中利用系统模拟技术的必要性以及系统模拟技术的主要功能。文中首先讨论在计算机上模拟声呐环境场的原理及方法。给出一种快速产... 详细信息

数字信号处理理论与计算机技术的发展已使系统模拟技术成为声呐设计的新的有力的手段。本文叙述在声呐设计中利用系统模拟技术的必要性以及系统模拟技术的主要功能。文中首先讨论在计算机上模拟声呐环境场的原理及方法。给出一种快速产生带限高斯随机序列的算法和用变采样率产生高精度基阵信号的原理。同时给出数字式多波束、多分层的波束成形系统的计算机模拟的公式。文中给出在计算机上进行系统模拟的某些结果并与理论值作了比较。

关键词：声呐系统带限系统模拟技术随机序列基元基阵声学仪器指向性李启虎高斯主动声呐幅度量化计算机模拟计算机仿真