大型声呐基阵的全方位强干扰抵消系统

强干扰是制约中远程声呐性能的主要因素。对于大型声呐来说,由于过长的延时量以及过高的运算速率,抗强干扰问题始终未能解决,本文提出一种适用于大型基阵的全方位抗强干扰系统。它是自适应噪声抵消系统与一个可编程迪卡诺(DICANNE)系统的结合,在干扰与信号入射角之间的夹角比较小时,采用低采样速率的自适应噪声抵消系统;在此角度较大时,采用高采样率的DICANNE系统,从而使整个系统具有全方位抗干扰的性能。本方案在采用高性能的DSP器件时,易于实现。文中给出设计框图与硬件实施方法。     

水声通信中的编解码及其快速算法的研究

本文针对在水声通信中使用m序列作为编码形式的扩频通信系统进行研究。分析扩频码的产生和序列特点，给出的编码序列搜索，信息解码的解码方法。对其中相关运算给出了快速算法，解决了运算中的瓶颈问题，极大的提高了运算速度，并对长序列的快速相关进行初步探索。     

基于稀疏信道重建技术的相邻多目标序贯检测算法研究

为进行强目标相关旁瓣干扰下的相邻弱目标检测,采用稀疏重建理论进行多目标方位估计。高信噪比情况下,由方位估计结果即可完成目标检测;对于低信噪比弱目标回波,为提高系统检测能力,结合方位估计结果,提出了两种检测算法,前者类似于传统CLEAN算法,从能量角度进行目标检测;后者则利用相关函数能量集中于主瓣的特点,通过计算将目标方位估计结果中非零元素置零前后匹配滤波峰值的差值,采用Page-test序贯检测器进行多目标检测。仿真和试验数据处理结果表明,相同检测概率下,第二种方法具有更加优良的弱目标检测性能。      

一种正交频分复用系统抗水下时变多径信道的频率偏移估计方法

提出了一种水下正交频分复用(OFDM)系统鲁棒的频率偏移估计方法,即通信帧由一个训练帧和多个数据帧组成。其中克服大的多普勒频移,也就是粗频移估计(Rough Frequency Offset Estimation,RFOE),是通过训练帧来实现的,而克服时变的和小的多普勒频移,也就是精细多普勒频移估计(Accurate Frequency Offset Estimation,AFOE),是通过每一个数据帧实现的。RFOE和AFOE都是使用OFDM数据或循环前缀(Cyclic Prefix,CP)中没有被多径干扰的那部分数据计算得到的。在海试中,采用这种算法实现了通信速率与作用距离的乘积为133km·kbps的无误码通信,并比较了不同算法的试验结果,试验结果表明该算法能克服水下信道多径和时变的影响。      

水下连续波有源探测的回波检测算法

研究线性调频连续波在水下探测中的信号模型、回波信号的检测和目标参数估计方法,通过分析回波信号与发射信号间的差拍信号,提出差拍-分数阶傅里叶变换结构的处理算法。为了减少分数阶傅里叶变换二维搜索时的计算量,首先使用Radon-Ambiguity变换估计差拍信号的调频斜率,再做相应阶次的分数阶傅里叶变换。数值仿真说明提出的算法能够有效消除线性调频连续波的距离-速度耦合现象,准确估计目标参数。通过湖上试验比较线性调频脉冲信号和线性调频连续波的处理增益,提出的算法处理的连续波比匹配滤波方法处理的脉冲信号处理增益大13 dB。研究结果表明该算法在连续波水下探测中可行有效,不仅能够准确估计目标参数,还具有良好的检测性能。      

声呐信号处理中时域数字多波束成形的新方法

本文给出时域上数字多波束成形的一种新方法.它采用并行流水线结构,把数字滤波、升采样以及最优加权结合在一起,利用高速RAM和VLSI DSP芯片动态地构成一种高精度延时补偿的多波束数字信号处理系统.这种系统与传统波束成形比较,具有精度高,运算量少,编程容易,硬件结构紧凑的特点.文中给出设计的基本原理及硬件实现的方法.     

非瑞利海洋混响抑制技术研究

随着主动声呐距离及角度分辨率的提高,海洋混响包络概率密度函数不再是瑞利分布,而是函数分布后端较瑞利分布具有严重拖尾性的非瑞利分布。但非瑞利分布模型的概率密度函数复杂,参数估计困难。通过对非瑞利分布混响进行恒虚警率检测处理,将严重拖尾部分数据值衰减为背景均值,从而将非瑞利分布混响信号转化为近似瑞利分布。由于去掉了对背景功率估计影响较重的干扰,并基于瑞利分布模型进行目标检测,本文目标检测方法具有较好的鲁棒性和计算简单等优点。文中对一组高分辨率声呐数据进行了恒虚警率检测,结果验证了方法的有效性。      

采用典型相关分析实现主动声纳直达波干扰抑制

海上多舰船编队作战条件下,来自于友舰的直达波干扰强度往往远大于期望目标回波的强度,使得主动声纳的目标探测性能大大降低。设计互相关性较小的发射信号虽然能够降低干信比,但是所获得的增益有限,而且限制了发射信号的选择空间。本文研究了一种基于信号结构特性的典型相关分析算法,大大降低了能量对于检测结果的影响。基于仿真结果进行了算法的可行性分析,结果表明它具有优秀的抗同频干扰能力。     

基于禁忌搜索的正交多相码波形设计

正交多相码信号有低自相关旁瓣值和低互相关峰值的特点,可以用于编队工作的主动声纳中,降低声纳之间的直达波干扰。文章提出用禁忌搜索的方法设计正交多相码信号集,优化正交多相码的自相关旁瓣值和互相关峰值。通过对实验结果的分析和多种算法之间的比较,证明了禁忌搜索算法能够设计相关性能更优的正交多相码。文章还通过数值实验,分析了正交多相码信号集的相关性能与信号数量和码长的关系。