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拖曳线列阵声呐平台噪声的空域矩阵滤波抑制技术

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声学学报 2014年第1期39卷 27-34页

作者：韩东李建康春玉黄海宁李启虎中国科学院声学研究所北京100190 海军大连舰艇学院通信系大连116018 中国科学院大学北京100049 河海大学物联网工程学院常州213022

针对拖曳线列阵声呐平台噪声构成近场强干扰影响声呐弱目标探测的问题,利用近场平台噪声的多途传播特性,将匹配场定位技术和平面波目标方位估计技术结合,使用平台噪声到达接收阵的拷贝向量以及平面波方向向量共同设计平台噪声零响应约... 详细信息

针对拖曳线列阵声呐平台噪声构成近场强干扰影响声呐弱目标探测的问题,利用近场平台噪声的多途传播特性,将匹配场定位技术和平面波目标方位估计技术结合,使用平台噪声到达接收阵的拷贝向量以及平面波方向向量共同设计平台噪声零响应约束空域矩阵滤波器,实现了平台噪声抑制.推导得出滤波器设计最优化问题的最优解,利用广义奇异值分解简化最优解表达式,并给出滤波器对平面波方向向量整体响应误差以及对平台噪声拷贝向量响应。利用平台噪声拷贝向量与远场平面波方向向量相关性,解释了平台噪声构成强干扰的原因,以及滤波后存在探测盲区的原因。由仿真可知,空域矩阵滤波处理可获得更小的探测盲区,同时获得盲区外更高的探测能力.

关键词：滤波器设计噪声抑制声呐平台拖曳线列阵定位技术矩阵空域广义奇异值分解

论阵形畸变的拖曳式线列阵的工作方式的选取问题

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声学学报 1991年第1期16卷 31-36页

作者：李启虎中国科学院声学研究所北京100080

阵形畸变是拖曳式线列阵声呐性能偏离理想情况的主要原因。本文讨论在常见阵形畸变方式下,线列阵指向性的计算。给出在各种不同参数下求解椭圆反函数以确定每个基元的精确坐标的方法。同时给出一种递推的公式,用于快速求解畸变阵的阵形... 详细信息

阵形畸变是拖曳式线列阵声呐性能偏离理想情况的主要原因。本文讨论在常见阵形畸变方式下,线列阵指向性的计算。给出在各种不同参数下求解椭圆反函数以确定每个基元的精确坐标的方法。同时给出一种递推的公式,用于快速求解畸变阵的阵形。根据对畸变阵指向性与理想指向性的比较,提出拖曳式线列阵的工作方式选取的准则。从而解决了拖曳式线列阵声呐性能预报这一课题。计算机模拟结果与理论分析完全一致。

关键词：阵形畸变拖曳式线列阵声呐

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数字式声呐中的升采样率处理

声学学报 1990年第1期15卷 7-11页

作者：李启虎中国科学院声学研究所

升采样率处理是某些数字式声呐的必不可少的预处理.本文给出整倍数升采样率运算的基本原理和理论结果。指出,升采样率处理的好坏不仅取决于窗函数的长度,也还和输入信号的功率谱密度有关.为实现升采样率处理,可以采用几种不同方法,文中... 详细信息

升采样率处理是某些数字式声呐的必不可少的预处理.本文给出整倍数升采样率运算的基本原理和理论结果。指出,升采样率处理的好坏不仅取决于窗函数的长度,也还和输入信号的功率谱密度有关.为实现升采样率处理,可以采用几种不同方法,文中指出用输入样本补零和窗函数卷积的方法是有效的.在数字计算机上的模拟取得了良好的结果.这种方法便于用专用数字信号处理芯片实现,并且对输入、输出采样率的选取上有很宽容的余地.

关键词：数字式声纳升采样率信号处理

无源声呐多目标检测中反波束成形递推算法及其应用

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声学学报 2016年第5期41卷 744-749页

作者：李启虎薛山花卫翀华中国科学院声学研究所北京100190

随着声呐检测能力的提高,多目标干扰下微弱信号的检测问题日益突出。当声呐方位历程显示上出现多个干扰轨迹时,弱目标的检测显得十分困难。自适应噪声抵消(Adaptive Noise Canceling,ANC)技术为抑制多个干扰提供了理论基础,但是求解稳... 详细信息

随着声呐检测能力的提高,多目标干扰下微弱信号的检测问题日益突出。当声呐方位历程显示上出现多个干扰轨迹时,弱目标的检测显得十分困难。自适应噪声抵消(Adaptive Noise Canceling,ANC)技术为抑制多个干扰提供了理论基础,但是求解稳态最佳滤波矩阵存在着技术实现上的困难。本文提出用一种反波束成形(Inverse Beamforming,IBF)递推算法,在阵元域逐一抵消多个强干扰,从而增强并提取出微弱目标信号。文中给出了递推求解由逆矩阵所表达的最佳滤波矢量的理论推导和相应的公式。利用IBF算法处理海试数据得到了较好的结果,显著改善了强干扰下对微弱信号的检测,甚至在普通波束成形(CBF)中未能显示出来的信号都可以被检测出来。

关键词：多目标检测波束成形无源声呐递推算法多目标干扰自适应噪声抵消应用微弱信号

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阵形畸变对拖曳双线阵左右舷分辨性能的影响

声学学报 2008年第4期33卷 294-299页

作者：张宾孙贵青李启虎青岛科技大学青岛266061 中国科学院声学研究所北京100190

分析了阵形畸变对拖曳双线阵左右舷分辨性能的影响。首先由双线阵指向性函数及左右舷抑制比公式,推导并定义了双线阵声呐实现左右舷分辨的两个关键参量——特征方位和特征频率。然后在引入阵形畸变量的基础上,利用阵形畸变时的左右舷抑... 详细信息

分析了阵形畸变对拖曳双线阵左右舷分辨性能的影响。首先由双线阵指向性函数及左右舷抑制比公式,推导并定义了双线阵声呐实现左右舷分辨的两个关键参量——特征方位和特征频率。然后在引入阵形畸变量的基础上,利用阵形畸变时的左右舷抑制比公式,进一步推导得到特征方位及特征频率关于阵形畸变量的解析关系式。理论分析、仿真结果以及海上试验数据都表明,阵形畸变会改变特征方位和特征频率,造成拖曳双线阵左右舷分辨性能下降甚至再次产生左右舷模糊。

关键词：分辨性能畸变线阵拖曳特征频率指向性函数左右舷分辨左右舷模糊

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声呐信号处理引论第2版

2000年

作者：李启虎

本书分三部分内容向读者介绍声呐信号处理的基本原理及一些具有实用价值的课题。

ISBN: (纸本)7502749438

本书分三部分内容向读者介绍声呐信号处理的基本原理及一些具有实用价值的课题。

关键词：信号处理声呐通信

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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进入21世纪的声纳技术

信号处理 2012年第1期28卷 1-11页

作者：李启虎中国科学院声学研究所

海洋开发和反潜战的需求是推动声纳技术发展的巨大动力。水声物理、水声信号处理及相关学科的进步又促使声纳设计日趋完善。本文介绍声纳技术在进入21世纪时所面临的机遇和挑战;水声信号处理领域近期研究的热点问题以及声纳系统设计中... 详细信息

海洋开发和反潜战的需求是推动声纳技术发展的巨大动力。水声物理、水声信号处理及相关学科的进步又促使声纳设计日趋完善。本文介绍声纳技术在进入21世纪时所面临的机遇和挑战;水声信号处理领域近期研究的热点问题以及声纳系统设计中的技术创新课题。

关键词： 21世纪声纳技术

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分布式浮标阵水下高速运动声源三维被动定位

声学学报 2009年第4期34卷 289-295页

作者：李敏孙贵青李启虎中国科学院声学研究所北京100190

给出一种用于垂直爬升弹道三维坐标精确测量的分布式浮标网络超长基线宽带被动定位技术。考虑四个呈正方形布局的浮标节点,利用水平方位角交汇的定位方法测量上浮弹道的水平x、y坐标,水平方位角估计由灵巧的声矢量传感器替代常规阵得到... 详细信息

给出一种用于垂直爬升弹道三维坐标精确测量的分布式浮标网络超长基线宽带被动定位技术。考虑四个呈正方形布局的浮标节点,利用水平方位角交汇的定位方法测量上浮弹道的水平x、y坐标,水平方位角估计由灵巧的声矢量传感器替代常规阵得到,并给出定向误差小于0.4°的湖试结果;利用直达声和海面反射声之间的时延差提取弹道的垂直坐标z,并给出了高速运动目标垂直爬升弹道的海试测量结果,弹道测量误差小于10 m。

关键词：被动定位技术三维坐标分布式水下运动声源浮标方位角估计精确测量

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进入21世纪的声纳技术

应用声学 2002年第1期21卷 13-18页

作者：李启虎中国科学院声学研究所北京100080

海洋开发和反潜战的需求是推动声纳技术开发的巨大动力。水声物理、水声信号处理及相关学科的发展又促使声纳设计日趋完善。本文介绍声纳技术在进入２１世纪时所面临的机遇和挑战；水声信号处理领域近期研究的热点问题以及声纳系统设计... 详细信息

海洋开发和反潜战的需求是推动声纳技术开发的巨大动力。水声物理、水声信号处理及相关学科的发展又促使声纳设计日趋完善。本文介绍声纳技术在进入２１世纪时所面临的机遇和挑战；水声信号处理领域近期研究的热点问题以及声纳系统设计中的技术创新课题。

关键词：声纳技术水声信号处理水声物理声纳设计被动测距合成孔径技术水声通信