1994年水下防务技术会议介绍

每年6—7月，北大西洋公约组织水下防务专家都要云集西欧，参加一年一度的水下防务技术会议和展览会，今年开会的地点是英国伦敦，从7月5日到7日举行了学术报告会和展览会，7月8日又举行了一天非公开的学术报告会．参加会议的不仅限于北大西洋公约组织的16国，还有日本，新加坡，马来西亚等国的代表．俄罗斯新近成立的武器装备进出口委员会也在展览大厅中设立了一个摊位．我作为会议参加者之一，参加了多种学术活动并观看了展览会，现就本次会议的主要情况作一介绍．水下防务技术③naerwateroefenseTee5nohyy，简称UDT）会议和展览会是北…     

拖曳线列阵声呐平台噪声的空域矩阵滤波抑制技术

针对拖曳线列阵声呐平台噪声构成近场强干扰影响声呐弱目标探测的问题,利用近场平台噪声的多途传播特性,将匹配场定位技术和平面波目标方位估计技术结合,使用平台噪声到达接收阵的拷贝向量以及平面波方向向量共同设计平台噪声零响应约束空域矩阵滤波器,实现了平台噪声抑制.推导得出滤波器设计最优化问题的最优解,利用广义奇异值分解简化最优解表达式,并给出滤波器对平面波方向向量整体响应误差以及对平台噪声拷贝向量响应。利用平台噪声拷贝向量与远场平面波方向向量相关性,解释了平台噪声构成强干扰的原因,以及滤波后存在探测盲区的原因。由仿真可知,空域矩阵滤波处理可获得更小的探测盲区,同时获得盲区外更高的探测能力.     

THE LIMITING RESOLUTION ABILITY AND DYNAMIC RANGE OF OPTIMUM WEIGHT COEFFICIENTS OF ADAPTIVE BEAMFORMING SYSTEMS

Some problems of designing an adaptive beamforming system are considered in this paper.Oneis the limiting resolution ability of an adaptive beamforming system.The general representationof the output signal to noise ratio and gain of such system are given.A method for calculating theability of adaptive beamforming systems to reject more than one plane wave interference is shown.As a function of the generalized angle between signal and interferences,the formula for evaluatingsystem gain is derived.The corresponding numerical results are presented.We conclude that thelinmiting resolution ability depends not only on the generalized angle,but also on the interference tonoise ratio.Some concrete examples are illustrated.The othet problem considered in this paperis the dynamic range of optimum weight coefficients.In terms of the solution of the optimum transferfunction in frequency domain,an upper bound of optimum weight coefficients is presented.     

自适应波束成形中最优解在时域和频域中的等价关系

在Wiener的最小均方差准则下,给出频域上最佳滤波器的解。证明了,当把widrow的抽头延迟线看作横向滤波器时,可以用任意精确度逼近频域上的最优解。在某种条件下,时域上最优解的加权系数就是频域上最优传输函数的Fourier展开式的系数。给出这种等价关系的一般表达式和两种不同的证明。最后给出把这些结果用于实际声呐设计的若干例子。     

微弱信号源的和波束定向方法与分裂波束定向方法的性能比较

本文讨论水下辐射噪声源的精确定向问题，给出被动声纳和波束定向与分裂波束定向方法的性能比较。指出在一定信噪比下，分裂波束精确测向技术比和波束定向技术具有较高的定向精度。但是，随着信噪比的下降，两者趋于一致。推导了估计定向精度的分析表达式，给出在直线阵和圆弧阵情况下，延时估计和声源入射角偏差之间的换算公式和数值模拟结果。同时给出数字式声纳用以计算入射信号左波束和右波束数据的互谱来实现分裂波束定向的方法。     

数字式声呐的高效率前置A/D转换器

A/D转换是数字式声呐的最基本的前置处理之一,要充分利用A/D的动态必须确保输入信号始终处于适当的范围内。本文把A/D转换器的噪声分为重化噪声和饱和噪声。在输入噪声为高斯信号的假定下,分析了总噪声和A/D转换器各参数的关系,提出一种带反馈的AGC模型和采用数据压缩的μ-律量化,以便确保A/D转换器工作于最佳状态。文中给出了理论分析和实际电路设计。     

多通路维纳滤波器的系统增益

维纳滤波器作为一种预处理技术可以用于抑制强干扰与噪声。本文给出多通路系统的最优传输函数的解。用一个递推求逆矩阵的方法,可以求出有干扰时传输函数的表达式。同时给出系统增益的表达式。当干/信比趋于无限时,系统的渐近特性也可用显式表示出来。当不同通道的干扰除了相位畸变之外,在幅度上又受到调制时,系统增益可以在几种特殊情况下计算出来。本文给出了一些数值计算结果用于解释理论的分析。     

用级联阵列机构造大型数字式声呐的设计技术

在分析声呐信号处理特点的基础上,提出一种称为级联阵列机的多处理器体系结构,用以实现大型数字式声呐系统。并对该体系结构中的各种要素,包括总线协议,数据传输,基本处理单元进行了详细讨论,最后给出一个使用级联阵列机结构实现数字声响系统的设计步骤。     

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。