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声源定位中波达角一致性检测方法

数据采集与处理 2010年第6期25卷 756-760页

作者：王瑞陈砚圃张恒西安通信学院基础部西安710106 中国科学院声学研究所北京100080

针对混响条件下声源定位的帧选取策略问题,提出了一种波达角一致性检测方法。该方法充分利用了传声器阵列的空域信息和每个传声器的时频域信息,能够检测出受混响影响较小的信号帧,进而提高声源定位算法的性能。实验结果表明,在一般会议... 详细信息

针对混响条件下声源定位的帧选取策略问题,提出了一种波达角一致性检测方法。该方法充分利用了传声器阵列的空域信息和每个传声器的时频域信息,能够检测出受混响影响较小的信号帧,进而提高声源定位算法的性能。实验结果表明,在一般会议室场景(混响时间大于300 m s)下,与传统基于信噪比和能量的帧选取方法相比,该方法在抗混响方面具有优势。

关键词：声源定位抗混响波达角一致性可控响应功率

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主动声纳梳状谱信号研究

信号处理 2006年第2期22卷 256-259页

作者：姚东明蔡志明海军工程大学电子工程系武汉430033

研究了若干种主动声纳梳状谱信号的发射效率、测量精度以及基于多普勒的抗混响性能。给出了一种由多个单频线谱组成的梳状谱信号TP信号的设计方案。仿真及湖试实验结果表明,TP信号具有相对较高的发射效率,相对较高的测量精度,在低多普... 详细信息

研究了若干种主动声纳梳状谱信号的发射效率、测量精度以及基于多普勒的抗混响性能。给出了一种由多个单频线谱组成的梳状谱信号TP信号的设计方案。仿真及湖试实验结果表明,TP信号具有相对较高的发射效率,相对较高的测量精度,在低多普勒和高多普勒下相对较好的抗混响性能,是浅海中主动声纳的择优信号。

关键词：梳状谱波形设计抗混响 Q函数

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蛙人探测声纳技术研究进展

科学通报 2009年第3期54卷 269-272页

作者：蒋立军杨娟许枫中国科学院声学研究所北京100190

蛙人探测声纳是近年来兴起的新型水下小目标探测设备,可以针对蛙人、蛙人运载器及机器人等小目标进行探测.由于探测对象与以往的舰船、鱼/水雷有所不同,系统设计和跟踪识别技术有很大差异.本文针对蛙人探测声纳研制的关键问题进行讨论,... 详细信息

蛙人探测声纳是近年来兴起的新型水下小目标探测设备,可以针对蛙人、蛙人运载器及机器人等小目标进行探测.由于探测对象与以往的舰船、鱼/水雷有所不同,系统设计和跟踪识别技术有很大差异.本文针对蛙人探测声纳研制的关键问题进行讨论,介绍了该项技术的研究进展.

关键词：蛙人探测声纳抗混响目标识别

不同环境下瓶鼻海豚click信号及仿真分析

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声学技术 2019年第4期38卷 452-458页

作者：陈晟牛富强林长伦刘伟自然资源部第三海洋研究所福建厦门361005 厦门市渔港渔船管理处福建厦门361005

瓶鼻海豚click信号具有较高的分辨率和抗混响性,但国内对其研究和应用仍然不足。利用宽带高频记录系统,对瓶鼻海豚在水池环境近距离目标以及自然环境下产生的click信号进行记录。经过统计和对比分析,瓶鼻海豚在水池环境下产生的click信... 详细信息

瓶鼻海豚click信号具有较高的分辨率和抗混响性,但国内对其研究和应用仍然不足。利用宽带高频记录系统,对瓶鼻海豚在水池环境近距离目标以及自然环境下产生的click信号进行记录。经过统计和对比分析,瓶鼻海豚在水池环境下产生的click信号相比于自然环境下产生的click信号,信号长度更长,频率更低,带宽更窄。建立并利用瓶鼻海豚click信号的波形简化表达式,对仿生瓶鼻海豚click信号的模糊函数开展进一步仿真分析,结果表明,自然环境下的瓶鼻海豚click信号信号长度更短,有利于目标的分辨;水池环境下的瓶鼻海豚click信号,峰值频率更低,频带更窄,有利于抗混响。

关键词：瓶鼻海豚 click信号信号长度频率抗混响

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低频连续主动声呐信号探测性能研究

低频连续主动声呐信号探测性能研究

作者：吴迪国防科学技术大学

学位级别：硕士

传统的连续主动声呐信号LFMCW存在距离速度耦合的问题,并且在连续处理时无法有效利用信号带宽;LFM-COSTAS信号利用COSTAS圆序列编码,虽然能够利用更大的带宽但仍存在速度模糊的问题。为了寻求探测性能更佳的连续主动声呐信号,本论文在M... 详细信息

传统的连续主动声呐信号LFMCW存在距离速度耦合的问题,并且在连续处理时无法有效利用信号带宽;LFM-COSTAS信号利用COSTAS圆序列编码,虽然能够利用更大的带宽但仍存在速度模糊的问题。为了寻求探测性能更佳的连续主动声呐信号,本论文在M序列和COSTAS圆序列的基础上提出了一种复合连续循环编码信号(M-COSTAS),分析了非周期连续主动声呐信号的模糊函数和抗混响性能,对目标探测性能进行了详细的仿真,取得了一些成果。主要研究成果和创新点如下:1)利用波形模糊度Q函数分析了非周期连续主动声呐信号的抗混响性能。结果表明,在探测低速目标时本文提出的M-COSTAS信号是抗混响的最佳信号。2)对PeCAN序列相位编码信号以及M-COSTAS复合编码信号进行了参数研究。结果表明,PeCAN序列的编码宽度越小信号距离分辨力越高。在脉间编码宽度一致,M序列的码元长度越长M-COSTAS信号的距离分辨力以及测距旁瓣水平越低;COSTAS圆序列跳频间隔越大,其距离分辨力越高。3)对比研究了不同非周期连续主动声呐信号的探测性能。与相同时宽带宽积的LFM-COSTAS信号相比,M-COSTAS在测距时可实现更低的旁瓣,并能解决速度模糊问题;与相同相位编码宽度和时宽的M序列编码信号相比,M-COSTAS具有更高的距离分辨力。

关键词：连续主动声呐匹配滤波抗混响复合编码 PeCAN序列 COSTAS圆序列

高分辨率声纳海底混响统计特性分析及抑制技术研究

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高分辨率声纳海底混响统计特性分析及抑制技术研究

作者：李全琼哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在沉底或掩埋小目标的探测中,海底混响是最主要的干扰,且基于混响与目标回波在时域上难分离,在频域上极为相似的特点,使得目标的探测显得尤为困难,因此对海底混响的研究就显得尤为重要。本文主要从两方面对海底混响进行了研究:一是海底... 详细信息

在沉底或掩埋小目标的探测中,海底混响是最主要的干扰,且基于混响与目标回波在时域上难分离,在频域上极为相似的特点,使得目标的探测显得尤为困难,因此对海底混响的研究就显得尤为重要。本文主要从两方面对海底混响进行了研究:一是海底混响的统计特性分析,二是混响抑制技术的研究。随着高分辨率声纳的出现,分辨单元内的有效散射体数目减少,不满足中心极限定理的要求,使得混响的包络不再服从瑞利分布。本文引入了K分布和广义K分布对混响的统计特性进行描述。首先从物理模型出发,推导了K分布和广义K分布的概率密度函数和机理,建立了混响的统计模型;然后用假设拟合法对混响的统计特性进行分析;最后讨论了实际试验时不同条件下混响分布参数的稳定性及K分布背景下的检测问题。仿真和试验数据验证了混响包络K分布模型的正确性和意义。抗混响技术的研究,主要包含两方面的内容,一是发射信号波形的设计,二是信号处理算法的研究。本文主要是对跳频信号的非相干处理和基于混响局部平稳假设的预白化次佳检测进行了研究,仿真和试验数据处理结果表明:这两种方法较常规方法而言,能提高信混比,抑制混响。

关键词：海底混响统计特性抗混响非相干处理预白化

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近程声自导仿真

近程声自导仿真

作者：胡园哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在现代浅海作战环境下,低成本的反潜武器将发挥越来越大的作用。而赋予它自导功能,就使其跨入了精确自导武器的殿堂。本文主要对低成本自导反潜武器(LCHAW——Low Cost Homing ASW Weapon)的声自导系统进行研究。主动声自导系统采用主... 详细信息

在现代浅海作战环境下,低成本的反潜武器将发挥越来越大的作用。而赋予它自导功能,就使其跨入了精确自导武器的殿堂。本文主要对低成本自导反潜武器(LCHAW——Low Cost Homing ASW Weapon)的声自导系统进行研究。主动声自导系统采用主动式探测,通过对接收到的回波信号进行处理来探测目标,并进行目标参量估计,指令装置根据接收机提供的有关信息,输出操纵主动声自导系统的指令,跟踪目标。主动自导系统工作时,混响是其主要干扰。随着各种现代信号处理方法的出现,出现了各种各样的抗混响方法,但对于主动声自导系统并不适用。本文提出了一种适合主动声自导系统的现代信号处理方法,回波信号通过自适应Notch滤波器滤除噪声,并对其输出实时计算出归一化权系数,归一化之后混响是平稳的,这大大提高了自导系统对目标的检测能力。此抗混响技术简单、方便、可靠,很好的实现了混响的平稳化。在目标参数估计方面,采用两个基于LMS算法的自适应Notch滤波器即可完成信号检测、目标的距离估计、方位估计和频率估计等各项任务,具有很高的计算效率。从海试和湖试数据的处理中可以得出结论,该信号处理技术简单、方便、有效,很好的实现了抗混响。从数据处理结果看,目标参数估计也在误差范围之内,实现了主动声自导系统所要求的功能和指标。

关键词：低成本自导武器声自导系统抗混响目标参数估计

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自适应相关器

哈尔滨船舶工程学院学报 1987年第1期 43-55页

作者：惠俊英王连生哈尔滨船舶工程学院水声工程系

在理想信道中拷贝相关器是最佳的检测器,但其在多途相干信道中检测效果并不理想.本文提出一种新的时间域相干处理器,称之自适应相关器.对自适应相关器进行了理论分析,证明其对缓慢时变的多途相干信道有较拷贝相关器更好的适配能力,对干... 详细信息

在理想信道中拷贝相关器是最佳的检测器,但其在多途相干信道中检测效果并不理想.本文提出一种新的时间域相干处理器,称之自适应相关器.对自适应相关器进行了理论分析,证明其对缓慢时变的多途相干信道有较拷贝相关器更好的适配能力,对干扰有更好的抑制能力.计算机仿真实验,水库单程信道实验均证明自适应相关器的信杂比增益均显著高于拷贝相关器,特别还进行了双程海洋信道实验,表明即使存在18节多卜勒的情况下,自适应相关器的处理增益仍显著高于拷贝相关器.

关键词：自适应相关器声呐信号处理声信道自适应匹配滤波器抗混响

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主动式多卜勒声纳的自适应波束形成

声学技术 1978年第2期 59-66页

作者： J.N.Maksym 孙允恭加拿大大西洋防御研究中心(DREA)

本文考虑在一个移动的运载体上主动式声纳系统发射长连续波脉冲的情况下,降低混响的问题。在 WTI(动目标显示)雷达中,可认为杂乱回波在给定的多卜勒单元内是从一确定的方位上来的。与此情况有些不同的是,在主动式多卜勒处理声纳中混响... 详细信息

本文考虑在一个移动的运载体上主动式声纳系统发射长连续波脉冲的情况下,降低混响的问题。在 WTI(动目标显示)雷达中,可认为杂乱回波在给定的多卜勒单元内是从一确定的方位上来的。与此情况有些不同的是,在主动式多卜勒处理声纳中混响在角度范围上是扩展了,主要因为散射体、波浪以及其他同类的东西都是在运动着。因此,抑制混响就需要接收机的指向性图具有更宽的零点。本文将从保持主瓣的约束条件下使波束形成器总的输出功率最小的观点出发,讨论基阵最佳化的基本问题。混响噪声场的协方差矩阵可以根据波浪运动所引起的扩展的经验结果以及接收换能器的几何特性来模造。由这些理想化的模型,计算并画出在各种不同的多卜勒频率单元、运载体速度与海况条件下最佳化的基阵响应图。其次,对实际换能器作了测量,在考虑到换能器本身的局限性的情况下,检验了自适应波束形成的实际性能。由于换能器响应图的不理想,影响了整体响应最佳化的程度,在这方面有一些结论。这些结论表明,有可能改进主动式换能器的设计。这对于在主动式声纳中充分发挥最佳与自适应技术的作用是很必要的。

关键词：自适应波束形成抗混响波束形成器拼件换能器传感器测深仪阵增益协方差矩阵多卜勒频率波束功率阵元声纳声学仪器主动式