声学多普勒测速技术综述

速度信息是实现水下精确自主导航的重要参量之一。本文以海洋声学多普勒测速技术为对象，介绍了其研究现状、关键技术和发展趋势。首先将声学测速技术分为声学相关测速技术和声学多普勒测速技术；在此基础上，总结了声学多普勒测速信号处理方法、技术演化历程和国内外设备发展现状；讨论了声学多普勒测速的波形设计、误差标校、性能评价、系统检测等关键技术；最后对声学多普勒测速技术未来发展进行了展望，梳理了声学环境感知、一体化融合等趋势，为相关研究提供有益的参考和借鉴。     

水池声场的快速计算方法

基于封闭空间声场理论计算水池声场存在收敛速度慢的问题,提出了一种水池声场的快速计算方法,该方法通过将水池声场表达式由三重无穷级数展开转化为二重无穷级数展开,x、y和z三个方向本征值相互依赖等措施,有效地提高了声场计算收敛速度。同时,为避免计算溢出问题,改进了声场计算策略,保证了声场计算精度。数值仿真和试验都验证了该计算方法的有效性和正确性。     

海洋矢量噪声场试验研究

为实现对近岸矢量声呐系统性能的预言,以近岸浅海试验为基础,对单矢量传感器噪声测量的基本理论做验证与分析.近岸港口区域,在无舰船螺旋桨噪声的情况下,声压与质点振速间保持较弱的相关性.由于垂直振速通道受海面风成波浪影响,相对于水平振速通道,与声压通道保持更低的相关性.相对于海洋动力噪声场,有限点源产生的相干声场的声压振速保...     

基于非负最小二乘的矢量阵反卷积波束形成方法

针对现有反卷积波束形成方法无法直接适用于矢量阵等具有移变点扩散函数阵列的问题,本文给出了一种利用非负最小二乘法进行矢量阵这种移变模型的反卷积求解方法。推导了矢量阵的广义卷积模型,并在常规矢量阵波束输出、矢量阵点扩散函数字典、目标函数之间建立差函数方程组,通过最小化差函数的原则来实现对目标函数的求解,从而实现矢量阵反卷积波束形成处理。本文方法同样适用于其他移变模型阵列反卷积求解。对本文方法与传统波束形成、最小方差无畸变响应和多重信号分类方法在主瓣宽度、旁瓣级和稳健性等方面的性能进行了对比分析。结果表明本文方法在存在阵元位置误差情况下具有更窄的主瓣宽度和更低的主旁瓣比。     

宽线性l_1范数RLS水声单载波判决反馈接收技术

为解决常规的递归最小二乘(recursive least squares,RLS)算法难以适应快变的水声信道,及未对水声信道的稀疏性加以利用导致均衡性能下降的问题,本文提出一种结合信道短化技术和基于l1范数宽线性变遗忘因子RLS自适应均衡技术判决反馈(decision feedback equalizer,DFE)接收机算法。试验结果表明:该接收机算法具有较低的计算复杂度,在稳态MSE和SER方面也具有较大的性能提升。     

折叠网架基本结构单元的构成和几何分析

主要论述了折叠网架结构的构成和基本结构单元中杆件间的几何关系,提出了保证结构折叠、展开的几何限制条件,给出了几种常见的结构构形及结点构造.     

甚低频矢量水听器水池校准方法研究

为研究水池条件下甚低频矢量水听器的校准方法,利用水池声场理论建模仿真的方法研究了声源位置、水池尺寸等因素改变时近源声场的变化规律.研究表明:在连续信号激励条件下,近源声场分布呈准球面波扩展规律,满足甚低频矢量水听器的校准需求.进而详细阐述了校准方法并仿真评估了标准水听器和待测甚低频矢量水听器所在位置的声场对校准结果的影...     

用雷达海杂波反演蒸发波导的蚁群算法

针对传统算法在实现雷达海杂波反演蒸发波导参数时表现出寻优慢、收敛早熟的现象,引入了具有更好寻优力的蚁群算法来实现反演过程。分析了利用雷达海杂波反演大气波导的基本原理流程;列出了用于函数优化的蚁群算法的原理。将蚁群算法与雷达海杂波反演大气波导的思路相结合,完成了对蒸发波导的反演。     

强相干干扰下基于二阶锥规划的圆弧阵宽带二维成像

该文针对水下目标2维成像在强相干干扰情况下,目标亮点容易被淹没的问题,以及圆弧阵波束的高旁瓣给图像检测带来较多虚警的缺陷,提出基于二阶锥规划的宽带2维成像优化方法。该方法在对相干干扰抑制的同时,很好地控制了波束的旁瓣。分析了2维成像算法流程中由于时域滑窗导致阵列的接收信号矢量与阵列流形不同,造成二阶锥规划设计的权值与阵列的接收信号矢量失配,旁瓣控制和零陷设计无法满足设计的要求。针对该问题提出利用计算出的滑窗理论阵列的接收信号矢量代替阵列流形来进行二阶锥权值设计的方法,通过改进的二阶锥权值,将波束优化与圆弧阵的2维成像优化相结合。计算机仿真和水池实验都验证了该方法的有效性。