圆阵相位模式空间波束输出的高分辨目标方位估计算法研究

本文推导了均匀圆阵作为接收阵时的相位模式空间,证明圆阵在相位模式空间可以等效为一个虚拟线阵,并把高分辨方位估计算法应用到均匀圆阵相位模式空间虚拟线阵波束输出。计算机仿真结果显示,波束域Root－MUSIC算法应用到虚拟线阵时可以获得良好的解不相关信源的能力,而波束域WSF算法则具有比模式平滑算法更佳的解相干信源性能。     

基于蒙特卡洛方法的主动声纳信号检测性能分析

主动声纳信号检测性能的分析上,目前在计算机仿真中一般假定混响包络的统计特性符合瑞利分布模型。基于此模型,已经有了较完善的理论。然而,在现代高分辨声纳系统中,混响包络的统计特性并不符合瑞利分布模型。此时在接收机工作特性分析时存在大量繁琐的公式推导。因此该文采用蒙特卡洛（Monte Carlo）统计试验方法,实现对瑞利分布混响背景下的主动声纳信号检测性能分析。结合对接收机工作特性曲线的仿真,得出了检测概率的理论值和仿真结果的误差曲线。误差曲线表明,蒙特卡洛方法在主动声纳信号检测的性能评估中是可行的。     

语音频率均衡在耳鸣康复仪中的应用

以人耳等响曲线为依据,结合电声转换的原理,设计了一种语音频率均衡电路。该均衡器由多级数字电位器组成,对输出信号的幅度进行自适应调整,从而实现了各频率点声音响度的精确可控输出。临床试验表明,耳鸣康复仪中嵌入频率均衡器扩展了它的使用范围,改善了耳鸣治疗的效果。     

内孤立波环境下稳健降阶自适应匹配场定位方法研究

海洋内孤立波的存在会引起海水混合,温盐结构改变,从而导致声速在时间和空间上的不均匀分布,而在匹配场定位中则表现为声速失配,定位不准确。该文提出一种内孤立波下稳健的降阶自适应匹配场定位方法(RR-AMFP)。在传统自适应匹配场定位算法的基础上,融合了主分量抑制波束形成方法,通过特征分解对拷贝协方差矩阵进行降阶,抑制噪声空间,同时采用抑制系数和权重因子来计算匹配过程中的权向量,监测失配的拷贝向量。因此该算法可以在内孤立波环境下保持更好的稳健性,而且阶数的降低也缩短了计算时间。仿真结果表明:该算法可以实现单个内孤立波下的准确定位,但大振幅的内孤立波波列仍然会造成较大的定位误差。在南海开展了内孤立波环境下的声源定位实验,估计距离误差为3.7%,深度误差为1.6%,验证了该算法在实际海洋内孤立波环境下的有效性。     

基于加权极大似然近场宽带目标定位技术研究

近场宽带目标定位是阵列信号处理中一项关键技术,为了解决宽带信号不同频率信噪比的不一致的问题,在充分研究基于常规极大似然的近场宽带目标定位方法的基础上,提出了一种新的基于加权极大似然的近场宽带目标定位方法.新方法对不同频率点数据的定位估计结果按信噪比进行不同的加权,从而得到更为精确的目标位置的估计.仿真研究表明,和比较传统的极大似然方法相比较,新方法可以有效地提高近场宽带目标的定位性能,具有很好的工程实际应用前景.     

基于共形声基阵的鱼雷效能研究

鱼雷声基阵发展的新方向--共形阵技术,是目前发达国家争相研究热点,而我国却缺乏对其的深入研究,尤其是对共形声基阵鱼雷作战效能的分析.对此,首先采用"碰撞航向法"、"跟踪法"等方法分析共形声基阵鱼雷在本艇导引时作战能力,然后分析了共形声基阵鱼雷在自导导引时抗干扰能力、垂直命中等能力.结果表明,由于采用了适应鱼雷头部线形的共形声基阵,扩大了鱼雷的探测范围,鱼雷的目标搜索能力、搜索速度、抗干扰能力和最后攻击阶段打击目标能力等都大大增加.     

基于特征融合的被动声纳目标识别

在被动声纳目标的分类识别中,不同的特征提取方法提取的特征反映了噪声信号不同的特性,一般情况下,很难做出某种方法优劣的判断.如何把这些不同的特征提取方法提取的特征矢量融合起来,对被动声纳目标分类识别非常有意义.在应用数据融合的方法对基于倒谱的特征提取方法、基于局域判别基的特征提取方法和基于听觉响度特征提取方法提取的特征矢量进行融合.提出了基于正态分布的概率密度函数的确定基本概率赋值的方法,利用三种特征提取方法对水声目标噪声信号进行特征提取,对提取的特征矢量进行融合,并进行分类实验,结果表明,特征融合使分类过程中的不确定性样本数减少,从而相应地提高目标分类的正确概率.     

宽带波束形成中近场补偿的实验研究

当信号源位于基阵的近场区域内时,采用近场补偿可以降低由远场假设设计波束形成器带来的性能损失。文中对用于远程电信会议系统中的近场补偿方法进行了误差分析,并将其应用于水下声纳基阵系统中。误差分析表明,对于大阵元数的阵采用近场补偿能够得到高精度的期望响应。结合32元均匀线列阵的湖上实验研究了近场对宽带波束形成器性能的影响,以及近场补偿方法对宽带波束性能的改善效果。结果表明,对测量数据进行近场补偿能够克服由近场影响引起的宽带波束的畸变,得到期望的宽带波束性能。由于近场补偿的简单可行性,文中的研究有助于推动近场补偿方法在实际声纳系统中的应用,为水下基阵选择近场宽带波束形成方法提供一定的依据。     

舰船辐射噪声线谱多普勒分析的ESPRIT方法

利用运动目标线谱的多普勒频移特性估计目标参数,需要精确提取出多普勒频移曲线。针对舰船辐射线谱噪声多普勒频移曲线提取的短时傅里叶变换（Short Time Fourier Transform,STFT）方法存在分辨率门限的问题,提出了一种利用子空间旋转不变技术（ESPRIT）高分辨频率估计法与STFT相结合的方法,提高了频率估计的精度和分辨率,可很精确地提取出频率间隔较近的多普勒频移曲线,而且计算量较小。计算机仿真和水池实验验证了该方法的有效性。