目标声定位时延估计的对比研究

根据被动声定位珠基本原理，对影响定位精度的关键因素进行了研究，讨论了战场环境中各种时延估计方法的使用条件和效能，分析了广义互相关法，相位谱法，自适应滤波器参量法，并进行了对比，用ＲＯＴＨ权函数广义互相关法对直升机声场信息进行相关分析。     

色噪声背景下基于声矢量阵列孔径扩展的相干目标波达方向估计

在目标波达方向(DOA)估计中,更大的阵列孔径往往能够获得更高估计分辨率和估计精度.然而,在色噪声背景或相干目标情况下,子空间类DOA估计算法性能急剧下降.针对这个问题,采用2个分置且相互垂直的均匀线性矢量阵列,通过阵列之间的协方差矩阵前向/后向平滑进行解相干预处理,并消除有色噪声的干扰;然后利用传播因子方法(PM)得...     

目标声定位时延估计的对比研究

根据被动声定位的基本原理，对影响定位精度的关键因素进行了研究，讨论了战场环境中各种时延估计方法的使用条件和效能，分析了广义互相关法、相位谱法、自适应滤波器参量法，并进行了对比。用ＲＯＴＨ权函数广义互相关法对直升机声场信号进行相关分析。结果表明：广义互相关法较大地改善了时延估值精度以及检测性能，能够适应复杂的战场环境。     

基于声干涉特征匹配的水中目标运动分析研究

针对水中目标运动分析问题,提出一种基于目标辐射声场距离-频率谱干涉条纹特征匹配分析的目标运动要素估计方法。以目标初距和目标瞬距为循环观测因子,结合两方位-两距离目标运动要素计算方法,获取当前假设下目标距离特征量和目标方位计算值;依据目标辐射噪声时间-频率谱干涉结构计算的目标距离特征量信息,构造距离特征量匹配代价因子,实现目标运动解要素。仿真数据与试验数据验证结果表明：该方法在绘制的目标运动要素解空间可视化分布图中,可有效估计目标初距、航向和航速信息,显著改善目标运动参数的估计速度和精度。     

基于多级维纳滤波器的声矢量阵空间谱估计算法

针对传统的声矢量阵高分辨空间谱估计（来波方向估计）算法运算量大、不易于工程实现的问题,提出一种基于多级维纳滤波器(MSWF)的声矢量阵快速来波方向估计算法,即V-MSWF算法,选取声矢量阵参考阵元声压通道的输出作为期望信号,通过MSWF的递推运算得到信号子空间。通过计算机仿真及消声水池实验对V-MSWF算法的性能进行了验证。结果表明,V-MSWF算法无需计算阵列协方差矩阵及特征值分解运算,在高信噪比条件下,具有良好的来波方向估计性能。     

基于DSP的被动声探测时延估计

时延估计在被动声定位中是一个关键的参数,它的精度直接影响定位的精度.文中着重探讨了时延估计的基本理论及系统的软硬件设计.采用了ROTH加权处理的互相关性对采集到的声信号进行了处理.实验结果表明该算法能够从复杂的声信号中提取出时延值且效果明显.     

一种水下静止平台对目标运动参数的联合估计方法

针对方位-频率目标运动分析在水下静止小平台上的应用,提出了一种基于方位- 频率测量的目标运动参数联合估计方法。该方法以最小二乘估计算法估计结果作为卡尔曼滤波估计算法的初值,解决了迭代初值对卡尔曼滤波估计算法的估计性能影响较大的问题,从而提高了算法的收敛速度和估计精度。湖试结果表明：该算法具有较好的估计性能,可以作为解决水下静止平台对目标被动定位问题的一种有效方案。     

基于最小二乘估计的声矢量阵稳健波束形成

针对存在导向矢量失配和快拍数不足时,声矢量阵标准Capon波束形成器性能急剧下降的问题,提出了一种基于最小二乘估计的声矢量阵稳健波束形成算法。鉴于声矢量阵声压通道和振速通道的导向矢量误差来源不同,分别为声矢量阵声压通道和振速通道设计了广义旁瓣对消器;利用最差性能最优化的思想,将声矢量阵标准Capon波束形成器转化为稳健最小二乘估计问题;利用二阶锥规划求解。仿真分析表明,该算法在抗导向矢量失配、快拍数不足、阵元姿态误差方面均有良好的性能。     

基于雷达扩展目标的速度矢量估计方法

针对引信段相对匀速直线运动的目标,提出了基于雷达扩展目标多散射点特性估计速度矢量的方法。通过导引头雷达测量得到多散射点的多普勒速度、角度等信息,利用最小二乘法便可在一个观测周期内快速准确地估计目标速度矢量。该估计值可用于爆炸点和引爆时间预测,从而极大地提高引信性能。仿真结果验证了该方法的有效性。针对引信段相对匀速直线运动的目标,提出了基于雷达扩展目标多散射点特性估计速度矢量的方法。通过导引头雷达测量得到多散射点的多普勒速度、角度等信息,利用最小二乘法便可在一个观测周期内快速准确地估计目标速度矢量。该估计值可用于爆炸点和引爆时间预测,从而极大地提高引信性能。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于MUSIC算法的单矢量水听器方位估计

由于单个声压水听器无指向性,不能用来估计目标的方位,因此提出了一种基于单个矢量水听器的高分辨MUSIC算法。该矢量水听器由3个空间轴向垂直的振速水听器和1个声压水听器构成,充分利用矢量水听器的阵列流形特性,按照阵列信号处理的原理对其输出的标量场和矢量场信息进行联合处理,构造了单矢量水听器MUSIC算法。仿真结果显示,将MUSIC算法应用于单矢量水听器可以得到比Capon算法更尖锐的指向性波束,更低的旁瓣,大大提高了对目标的分辨能力,在高信噪比条件下能实现对目标高分辨的方位估计。     

被动声方位估计中消除有效声速影响的方法

基于声传播的平面波模型,采用向量分析方法导出了十字阵和正四面体阵的测向公式,分析了两者在有效声速变化条件下不同的定位性能;结果表明,对正四面体阵,采用合适的算式,可在方位估计中避开有效声速的影响     

频率步进雷达距离像抽取与速度估计的实现

对于频率步进雷达的距离像抽取与速度估计问题,多数文献都是将二者分开来加以讨论和研究的.文中将距离像抽取和速度估计的问题联合起来进行了分析.首先,采用直接定位运动目标回波矩阵最大值位置的方法,修正距离像抽取的范围;其次,利用得到的一维距离像对速度参数进行估计.文中两种方法的结合,对新体制雷达的研究有一定的实用价值.最后的计算机仿真验证了该方法的有效性与理论分析的正确性.     

分层弹底径向分离速度测试研究

通过低伸弹道抛射试验来模拟炮射末敏弹实际抛撒分离过程。针对分层弹底径向分离过程,借助高速摄像技术,提出了一种全新的测试方案,用以测试分层弹底在抛撒分离过程中的径向分离效果;通过切实有效的合成计算及误差分析,并综合考虑影响测试数据的各类因素,适当地对计算结果加以修正,最终可得到准确可信的数据。借助本方案可以保证试验数据的精度及合理性,为分层弹底径向分离弹道模型的建立提供重要的试验依据。     

基于分数阶傅里叶变换水下目标距离及速度的联合估计

针对分数阶傅里叶变换(FRFT)在主动探测系统中应用问题,本文研究了基于FRFT的水下目标距离和速度的联合估计方法及其敏感性能.给出了线性调频信号的FRFT,揭示了真实信号参数与离散计算时归一化参数之间的关系,推导了脉冲信号的FRFT.在此基础上提出并推导了基于FRFT的目标距离/速度与回波信号FRFT的峰值所在位置的...     

基于质点振速测量的低空目标定向算法研究

声测被动定向是声学监视技术的重要研究内容。为实现对低空运动目标的声学监视,提出一种基于声矢量传感器原理的被动定向方法,推导出基于质点振速测量的定向算法,采用实测噪声信号对定向算法进行数值仿真,结果表明：当传感器尺寸为0.3 m、信号信噪比为0 dB时,定向精度在2°以内。通过外场实验,研究该传感器的质点振速指向性,得到了其质点振速指向性图,该传感器具有较好的空间指向性。外场实验证明：该定向算法具有较高的定向精度,能够用于低空目标的声测被动定向,有较好的应用前景。该研究成果可直接周于空中运动目标,如飞机、导弹和无人机等目标的声测被动定向。     

基于奇异积分处理技术的低频声散射特性仿真

针对水下复杂条件下难以远程探测目标的问题,运用基于奇异积分处理技术的低频声散射数值计算方法,对目标低频散射特性进行仿真研究。仿真实验给出刚性球的目标强度随分置角、接收点到目标中心的距离、声阻抗等不同物理参数的变化关系图,揭示目标低频声散射的一些近场特性。结果表明：新方法可较方便地用于双基地声纳、目标低频散射特性等方面的相关研究。     

基于时延的被动声探测阵列综合仿真比较

智能雷弹通过对空中目标噪声信号的探测处理来得到目标方位，传声器阵列是雷弹声探测的工具，它的形式直接影响到定位的算法和精度。现有的阵形主要为平面四元阵、立体四元阵和立体五元阵，文中在分析了影响定位精度的几种因素后，在综合考虑误差影响的情况下对阵形进行了仿真对比，结果表明立体阵相比平面阵在俯仰角估计精度上有较大提高，受安装和有效风速影响小，性能优于平面阵。     

声自导鱼雷对抗宽带噪声干扰器技术研究

探讨了宽带噪声干扰器的干扰机理，研究了鱼雷对抗宽带噪声干扰器的技术方法，给出了试验结果。     

基于ALE的高分辨率频率估计新方法研究

根据水声MFSK或跳频通信中频率估计特点,提出了一种基于自适应线谱增强器(ALE)理论的实用高分辨频率估计新方法。在不增加计算量和不改变原始信号采样率的条件下,该方法结合带通采样定理,改进了ALE结构,使用ALE最佳权系数获取高分辨频率估计。研究了高分辨线谱增强器的收敛特性,仿真验证了它与传统ALE具有相同的收敛速度和失调,取得了比较满意的频率估计结果。