目标方位的声压、振速联合估计

单个小水听器不能用来估计目标方位，单个小尺度声压、振速组合传感器能对目标方位作出有效估计。本文讨论理想条件下组合传感器目标方位的最大似然比估计，并给出湖试结果。  

声压和振速联合信号处理抗相干干扰

与传统的只利用声压信息的水声系统相比，组合传感器系统联合处理声场中的声压和振速信息。更多的信息量必然带来更好的处理结果。本文利用组合传感器本身所蕴含的空间方位信息，提出了相干干扰合成能量流抑制（ＣＩＥＳ）技术，实现了对相干干扰的有效抑制，具备了良好的线谱信号和宽带连续谱信号检测能力。由计算机仿真的结果来看，其处理结果令人鼓舞，进一步的深入研究正在进行中。  

时间反转镜用于被动检测技术的研究

从信道理论出发研究了时间反转镜的聚焦效应,提出时间反转镜空间滤波技术,对其空间匹配特性、处理增益、检测能力、稳健性作了仿真研究。仿真结果表明,利用了海洋信道的相干多途特性,时间反转镜可实现信号的空间匹配滤波,从而对目标进行检测,检测能力强。  

声矢量阵指向性

单矢量传感器具有可电子旋转的偶极子指向性,声压、振速信息联合矢量信号处理在噪声背景下有良好的探测能力,矢量(传感器)阵能取得更好的能力。本文对理想条件下单矢量传感器、二元矢量阵的偶极子指向性和单边指向性进行了计算机仿真,并对单矢量传感器的指向性进行了水池实验,实验结果与仿真结果基本一致。结果表明矢量传感器具有较强的抗相干干扰和非相干干扰的能力。  

非同步水声定位技术及其性能评价

探讨用非同步方式进行水声定位的解算方法,用蒙特卡洛方法对各误差源及目标位置对同步及非同步定位系统定位精度的影响作了统计分析,并对其可行性及适用性进行了分析和探讨。仿真结果及湖试结果表明,采用长基线阵的非同步水声定位系统具有较高的定位精度。  

矢量反转镜时空滤波技术研究

从信道理论出发研究了时间反转镜的聚焦效应,提出矢量反转镜时空滤波技术,对其空间匹配特性、处理增益、检测能力、稳健性作了研究。结果表明:利用海洋信道的相干多途特性,矢量反转镜可实现信号的空间匹配滤波;利用了相干源信号声压、振速相关性与各向同性干扰声压、振速相关性的差异,矢量反转镜可完成信号的时间匹配滤波。因而较传统的反转镜技术,利用矢量反转镜时空滤波技术进行目标无源检测可获得更好的检测性能、更低的检测阈及更强的稳健性。  

瞬时频率方差检测器(VIFD)及其性能评价

匹配滤波器及相关器是在理想信道中白噪声背景下检测确知信号的最佳检测器，但由于水声信道的复杂性，这类理论上的最佳检测器在实际水声信道的应用中，性能产生严重蜕化。利用瞬时频率序列及其统计特征的估计结果，根据水声信道以及主动声呐工作环境的特点，提出了一种针对CW脉冲的回波信号的性能稳健的新型检测器一瞬时频率方差（VIF）检测器。根据理论分析、计算机仿真分析和实验验证，该检测器在非平稳的干扰背景和信道中具有很好的稳健性。对信号的起伏与衰落及多卜勒失配也有很好的适配性能。  

软件抗距离模糊技术在异步水声跟踪定位中的应用分析

异步水声定位系统可在目标信号发射时刻未知时对目标跟踪定位,此时发射和接收时钟存在固定时差。对于基于时延测量的长基线异步定位系统,当信号传播时延大于脉冲重复周期时,就会出现距离模糊。本文提出了在异步水声跟踪定位系统中软件抗模糊的思想,探讨了一种利用目标参考位置抗模糊的算法。从异步定位模型出发,得出等价的抗模糊准则,依据准则推导了算法及相应的参考位置取值范围,分析并克服了固定时差对算法的影响。海试结果验证了算法的可行性和有效性。  

瞬时频率序列及其低阶矩的应用研究

频谱分析已被广泛应用于信号处理技术中。本文介绍了瞬时频率序列分析方法，讨论了频谱分析与时间域瞬时频率分析之间的关系．重点介绍了瞬时频率序列及其低阶矩在水声信号处理中的应用．海试及湖试结果与理论分析和计算机仿真结果一致．本文提出的瞬时频率方差估计器用于窄ＣＷ脉冲的检测可显著提高抗脉冲干扰的能力。