学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水下弱目标被动探测技术研究

作　者: 韦涛
导　师: 许志勇
学　校: 南京理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 水听器阵列信号增强空-时-频三维能量积累性能估算
分类号: TN911.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 83次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

舰船、鱼雷和潜艇等目标所辐射的噪声,是被动声呐赖以探测的信号源。这些噪声的功率谱一般为弱连续谱和强线谱的叠加,它们经过远距离传播,必然会有一定的传播损失,高频成分衰减大,低频成分衰减小,也就是说,信号的频谱结构多集中在低频段,大约为几HZ-几百HZ。所以我们要探测的目标多属于低频宽带信号。由于此类目标多淹没在背景噪声中,为弱目标,故探测的关键就是寻求信号增强的方法,提高信噪比。本文研究了水听器阵列弱目标被动探测问题,文中首先分析了水听器阵列信号处理的基础和水下声学环境,目标的特性及实验室模拟仿真,接着分别讨论了经典的水下目标探测原理和一种新的“空-时-频三维能量积累”宽带能量探测原理,进而采用实测数据验证算法的有效性,最后给出了被动声呐方程以及探测性能估算。所谓的“空-时-频三维能量积累”,就是充分利用信号在空域、时域和频域的相关性特点,积累得到最大的能量输出,并可以确定水听器阵列各阵元之间的延时和信号的功率谱图。此探测方法的主要思路是：分帧读取实测的水听器阵列数据,通过窄带带通滤波处理并将信号解调至零频附近；对处理后的数据在时间域上进行常规的窄带波束形成,获得空间增益；时域和频域分别积累后获得相应的增益。然后,我们会得到一个时延和能量的二维图,在图中找到最大的峰值位置对应的时延就是我们估计的时延位置。找出时延后,再在时延轴上累积估计时延附近处的能量,得到信号的功率谱图。这样以后,我们可以确定目标信号的来向和主要频率点,完成了水下弱目标被动探测的任务。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-11
  1.1 研究背景及意义  7
  1.2 研究历史与现状  7-10
  1.3 本文主要内容  10
  1.4 本章小结  10-11
2 水下被动探测相关理论基础  11-20
  2.1 水听器阵列信号处理基础理论  11-14
    2.1.1 阵列信号建模  11-12
    2.1.2 均匀线阵  12-14
  2.2 水下弱目标特性及仿真  14-19
    2.2.1 舰船辐射噪声的产生机理  14-15
    2.2.2 舰船辐射噪声的建模与仿真  15-18
    2.2.3 背景环境  18
    2.2.4 仿真信号  18-19
  2.3 本章小结  19-20
3 水下弱目标被动探测原理  20-31
  3.1 被动窄带探测  20-24
    3.1.1 各种线谱探测技术  20-22
    3.1.2 技术仿真与讨论  22-24
  3.2 空-时-频三维能量积累  24-30
    3.2.1 算法基本思路  24-25
    3.2.2 算法原理推导  25-30
  3.3 本章小结  30-31
4 基于实测数据的水下弱目标被动探测  31-50
  4.1 信号分析  31-39
    4.1.1 主观分析  31-32
    4.1.2 时域分析  32-35
    4.1.3 频域分析  35-39
  4.2 信号探测  39-49
    4.2.1 被动窄带探测  39-41
    4.2.2 空-时-频三维能量积累探测  41-49
  4.3 本章小结  49-50
5 被动声呐方程及探测性能估算  50-53
  5.1 被动声呐参数  50-51
  5.2 被动声呐方程  51-52
  5.3 探测性能估算  52
  5.4 本章小结  52-53
6 总结和展望  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-56

水下弱目标被动探测技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文