交叉验证多路径匹配追踪水声矢量阵稀疏方位估计

水下运动目标的高分辨DOA估计和目标的左右舷分辨问题一直是水声阵列信号处理中的一个核心问题。矢量阵相比于声压阵具有天然的左右舷分辨能力和更高的处理增益,近年来得到了广泛关注。Capon等一些传统高分辨处理方法存在不能解相干源、需要多快拍处理以及对阵列流行误差敏感等多种问题。针对水声阵列信号处理领域面临的以上问题,利用声呐工作场景中空间目标的稀疏性,本文提出了一种基于交叉验证技术的多路径匹配追踪（Multiplepath Matching Pursuit with Cross Validation,CV-MMP）声矢量阵稀疏DOA估计算法。该算法采用交叉验证技术可以在未知场景中目标个数的条件下实现稀疏DOA的估计,相比于常规的声矢量阵Capon算法而言,可以在小快拍数甚至单快拍数条件下实现多目标的稀疏DOA估计以及高分辨能力。仿真和海试试验数据处理验证了提出的算法的有效性。      

无线/水声通信浮标技术研究及其实现

本文研究并设计实现了一种用于浅海水声信道多速率通信的无线/水声通信(racom)浮标,介绍了其水声通信和无线通信技术方案和工程设计与实现。本文设计的浮标综合了水声通信、DSP信号处理和无线电通信等技术,也可以用作水声通信/传感网络中的无线/水声通信(racom)网关节点。海上试验验证了本浮标总体设计方案的可行性。海上试验中,浮标无线通信距离达到15.2 km,误码率不大于10 6;除2 kbps速率外,浮标各种速率的水声通信数据传输误码率都小于1%,最大通信作用距离达到9.6 km;同时,试验也验证了浮标与水下运动平台之间的通信功能。     

多核DSP在无人平台探测声纳中的应用研究

在信息技术日益成熟的今天,无人平台在军事和民用领域都扮演着越来越重要的角色。水下无人航行器探测已经成为水声领域重要前沿研究方向,高速运算处理能力更是整个系统的核心。本文以多核DSP作为处理核心,提出了一个水下无人平台探测声呐架构。首先对多核DSP性能做了基本介绍,并以几种基本运算和经典波束形成算法作为例子进行了说明,通过性能测试证明了这一架构适用于水下无人平台的实时信号处理。这一多核DSP架构的设计和应用在水声领域中具有一定实用价值。     

多孔硅材料光学Anderson局域的研究

本文基于Anderson局域效应和有限时域差分(FDTD)计算方法,对具有一定无序性的多孔硅材料内光的横向局域进行了理论分析,考察了不同无序度、孔洞排列的不同方式对硅材料光学性质的影响。计算结果表明,多孔硅内光的行为和多孔硅的结构参数有很大关系。当结构参数合适时,光束可以呈现比较明显的横向局域效果。适当改变材料中孔道的排列方式,可以有效的调节光在材料中的传播方式与局域效果。设计了具有"边墙"效果的孔洞排列方式,不仅能够固定光斑的位置,而且还可实现光束的局域增强效果。     

基于uClinux的嵌入式水声信号采集存储系统设计

为了减少水声学研究和水声工程设计试验的时间、成本等,针对水声信号和系统工作环境的特点,设计并实现了一种基于嵌入式uClinux操作系统的水声信号采集存储系统。发挥了处理器对外部设备优秀的控制能力和uClinux操作系统出色的稳定性两大优势,使系统稳定、可靠、低功耗、便捷地工作。通过海试验证了数据的有效性,证明系统具有实用价值。