基于数据协方差矩阵重构的MIMO声纳DOA估计

实际多输入多输出(MIMO)声纳系统由于环境或人为因素,可能出现部分阵元失效,从而导致阵列自由度减少、方位估计精度下降。本文提出了一种数据协方差矩阵重构方法,该方法基于差分阵列性质,利用正常工作阵元的协方差矩阵元素来恢复失效阵元的矩阵元素,获得满秩的数据协方差矩阵,从而恢复到全阵元MIMO声纳的阵列自由度。与已有方法相比,降低了计算复杂度。仿真及海试实验数据处理结果表明,本文所提的数据协方差矩阵重构方法能够恢复因部分阵元失效而丢失的阵列自由度,应用于方位估计中,所能分辨的最大目标数与全阵元相同。     

仿海豚皮减阻研究进展

减阻材料可广泛应用于国防、工业、生产生活,具有极大的应用价值。而仿生减阻作为减阻研究新的分枝,受到广泛关注。由Gray计算海豚游动阻力与肌肉力量不匹配而产生的“Gray悖论”开启了对海豚减阻机理的探索。本文介绍了基于海豚表皮的几种减阻机理,并介绍由其发展出的相应减阻材料的设计与测试,最后对仿海豚皮减阻研究的未来发展进行展望。     

TigerSHARC201在声纳信号处理系统中的应用

本文介绍了ADI公司最新数字信号处理器TS201的主要特点和基于TS201的VMEBus通用数字信号处理板的设计。文中较详细地分析了声纳信号处理系统的算法特点,系统的运算量和数据传输率的要求。然后给出了基于Quad-TS201 VMEBus通用数字信号处理板的具体声纳系统设计方案。该方案充分利用TS201强大的运算能力及高速数据吞吐率,以实现声纳的时空处理任务。该系统已研制成功,并在实际海上试验中得到应用。     

伪装水声通信信号波形设计及其应用

提出伪装水声通信信号波形设计方法,将伪随机信号作为扩频数字水印与原始海豚whistles信号的复对数谱叠加,实现数字水印的嵌入;分别采用PEAQ算法与相关系数计算听觉与波形相似度,作为两种伪装效果的评价方法。提出匹配滤波与正交匹配追踪结合的自同步算法,使通信信号帧结构的设计保持原始whistles叫声的模式,提高了伪装效果。计算机仿真与海上试验验证了伪装通信方法的有效性:设计的通信信号与原始whistles信号相比,PEAQ打分结果均大于-0.5,相关系数值均大于0.98,达到了伪装的效果;试验中通信距离为5 km,单阵元接收的误码率小于10-3,32元阵接收的误码率为0且通过垂直阵虚拟时间反转均衡技术提高了通信系统的稳健性。      

基于快速小波分形插值的声纳图像缩放算法

本文讨论主动图像声纳的图像结果显示问题,主要介绍一种基于快速小波分形插值的实时声纳图像缩放算法。并通过对合成孔径声纳图像数据进行算法比较,发现此算法比通用的图像插值算法,如双线性插值和双三次样条插值等,具有更好的性能。由于可以分块并行实现,因此本算法易于应用于实时图像声纳工程中。     

几种自适应IIR陷波器的复数算法及其应用

在自适应IIR陷波器实数算法的基础上,本文提出了三种基于梯度的自适应IIR陷波器的复数算法,并进行了仿真比较。结果表明,这三种复数算法均可检测复信号,并估计信号频率,其中"改进的"简化格型IIR陷波器复数算法收敛速度快、低信噪比下稳定性能好。湖上试验表明该算法不仅实时性好,而且在低信噪比下的检测效果令人满意。     

警戒模式下多基地声纳配置方法研究

研究了警戒模式下多基地声纳的布阵方法。首先,利用双基地声纳"定位精度几何扩散因子"的几何分布图,提取图中定位误差满足要求的区域。然后,根据该区域的图形特征,提出一种基于正n边形作图方法的多基地声纳布阵算法。通过仿真分析可知,利用该算法布阵后,目标的定位性能与贪婪算法布阵后的定位性能基本接近,但是本文算法的运算量远比贪婪算法小,因此它具有更强的实用性。     

The port/starboard discrimination based on line-spectrum character in towed line array with hydrophone triplets

The energy ratio of broadband signal is utilized for port/starboard discrimination in towed line array with hydrophone triplets in tradition.It works well in most conditions except for two cases:One is low signal to noise ratio(SNR),and the other is that there is a stronger interference lied on the other side of the line array with approximate bearing angles. A method called line-spectrum character extracting is proposed to discriminate port/starboard for these two cases in this paper,and the SNR needed for port/starboard discrimination is reduced significantly.Simulation and the sea-trial data are analyzed to show that the method is stable and valid,and is expected to be applied in real towed line array sonar.A line-spectrum enhancing technology with lower calculation complexity and stable validity is proposed to ensure the application of this method in lower SNR condition.     

干涉合成孔径声纳多视波动配准方法

本论文以相位差平均波动函数法为基础,提出了多视波动配准方法。该方法首先对配准图像对进行多视平均处理,再对多视处理后的干涉图求取相位差平均波动函数值。该配准方法抑制了配准过程中的多峰现象,在精度和运算量上都有一定的改进,且没有继承多视处理降低二维分辨率的缺点。实际湖试数据验证了该方法的效果。后续处理得到的干涉图条纹清晰,并与实际地形吻合。