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。     

用线性变换方法计算二维正方晶胞正n边形直柱光子晶体的带隙结构

用线性变换方法推导了二维正方结构正n边形直柱光子晶体的带隙计算公式.采用线性变换方法可以简单地处理平面波展开方法中ε-1(r)的Fourier变换系数,使得相应的带隙计算变得简单有效.在固定填充率f=04的情况下,计算了砷化镓(ε=114)材料的正n边形直柱光子晶体带隙结构.发现随着n的增加,光子晶体的对称性相应提高,最大带隙的大小出现单调下降趋势.当n趋向于无穷大的时候,计算的正n边形直柱光子晶体的带隙趋向于零,与圆柱的情况完全相符. 关键词： 平面波展开方法 线性变换 正n边形直柱 带隙 对称性     

基于多分辨分析的合成孔径声纳相干斑抑制研究

相干斑噪声的存在使合成孔径声纳图像不能正确反映目标的反射特性,严重影响了图像的质量,降低了对图像的分析和理解性能。一个良好的合成孔径声纳图像相干斑抑制算法,必须在有效抑制相干斑噪声的同时,尽量保持图像中的边缘、点目标等细节信息。小波变换具有多分辨特性,可以利用其多分辨特性进行图像噪声消除。由于合成孔径声纳图像相干斑具有乘性噪声的性质,这就需要对其合成孔径声纳图像进行对数变换,把乘性噪声转换成加性噪声。然后对加性噪声进行小波多分辨分析和阈值处理,剔除小于阈值的小波系数后进行逆小波变换和指数变换,从而获得抑制相干斑噪声后的新的合成孔径声纳图像。从相干斑抑制的结果可以看出,基于多分辨分析的相干斑噪声抑制算法能够有效降低合成孔径声纳图像中的相干斑噪声。     

多丝室工作于自猝灭流光模式下定位特性的研究

对多丝室运行于自猝灭流光(SQS)模式下的定位性能进行了实验研究.用两种不同的丝室结构,以Ar和CO₂的混合气体作为工作气体,在不同的CO₂含量比例及高压下测试了感应电荷信号在阳极丝周围电极上的分布.以阳极丝相邻电极上感应电荷的比来确定入射粒子在垂直阳极丝方向上的位置,分辨率σ_x好于350μm.由阴极面上感应电荷的分布,用重心法确定入射粒子在沿阳极丝方向上的位置,分辨率好于250μm.     

基于信道传播理论的多基地远程海底混响研究

针对浅海多基地远程海底混响, 以声传播的线性信道近似理论为基础, 通过确定海底界面的不均匀起伏特性, 对入射声波的远距离异地混响脉冲响应函数进行求解. 对非水平分层介质的浅海波导, 利用绝热简正波求解信道的传输函数, 得出了小角度斜坡海底的远程海底混响强度, 以下坡海底为例, 分析对比了不同海底倾角斜坡海底对远程异地混响强度及其衰减规律的影响. 理论仿真表明, 波导的传输效应对多基地远程海底混响强度的影响不可忽略.     

基于IEEE 1588的多基地声呐湿端时钟同步技术研究

多基地声呐技术将会在未来发挥越来越重要的作用;而基于以太网的声呐湿端数据采集与传输系统在多基地声呐应用中对时间同步技术提出了更高的要求和挑战;文章提出了基于IEEE1588 v2标准的精确时间同步协议方案,并用支持IEEE1588的以太网交换机和PHY芯片实现了多基地声呐设备间的同步;测试结果表明,同步精度达到了亚微秒级别。     

冲击作用下纳米孔洞动力学行为的多尺度方法模拟研究

本文利用多尺度方法研究了包含孔洞金属材料在冲击加载条件下的动力学行为. 该多尺度方法结合了分子动力学和有限元方法,分子动力学方法运用于局部缺陷区域,而有限元方法运用于整个模型区域,两种方法之间使用桥尺度函数进行连接. 计算结果既包括了系统宏观的物理信息,如应变场、应力场、温度场等,也得到了微观原子的物理信息,如原子能量和位置坐标等. 结合以上的模拟结果,发现孔洞的坍塌与材料屈服强度和冲击强度有关,而孔洞坍塌和坍塌过程中对微喷射原子的压缩过程是形成局部热点的主要原因. 同时也发现孔洞坍塌形成的位错和局部热点可以导致局部绝热剪切带更容易形成. 关键词： 微孔洞 热点 冲击加载 多尺度方法     

基于盲分离技术的水下多源环形阵定位方法研究

根据水下自动探测的工程实际技术发展需求,本文基于盲分离技术研究了环形阵对水下目标辐射噪声信号进行定位的方法,利用水声信号统计特性,通过构建针对水中目标的非线性函数和学习因子等,对自然梯度算法进行了改进,实船信号的盲分离实验结果表明,该方法改进了分离效果。在此基础上,建立了基于线性瞬时混合情况下的定位模型,完成了对六个水中目标的定位研究,取得了令人满意的结果。     

统一坐标系下多介质流体力学计算的一种方法

采用一种基于网格节点之间的吸引和排斥重新分布节点的移动网格目的确定网格移动的速度,目的简单,易于实现.数值结果表明,本目的不仅可以显著地提高计算效率,而且仍然具有较高的流场分辨率.     

基于灰度跳变与字符间隔模式的车牌定位方法研究

车牌定位是车牌自动识别的第一步,而如何考虑光照影响是车牌定位是否成功的关键;通过深入分析不同的车牌图像,提出一种基于灰度跳变与字符间隔模式的车牌定位方法;首先,针对不同光照条件下采集到的车牌图像明暗度的不同,利用多阈值处理方法得到车牌信息不丢失的、最佳的二值图像,然后,在其二值图像中首先利用灰度跳变定位车牌的上下边界,接着对字符垂直投影后的宽度进行统一的调整并以固定的字符间隔特征定位车牌的左右边界,从而完成车牌定位;最后,通过实验验证了该方法的有效性。     

基于最佳线性数据融合的双基地声呐定位优化算法

本文提出了基于最佳线性数据融合的双基地声呐定位优化算法。给出了算法的原理，并通过数值仿真，对不同条件下，双基地系统定位误差的几何分布进行了研究。仿真研究结果表明，采用最佳线性数据融合的双基地声呐定位优化算法，可以更好地利用双基地声呐测量的冗余信息，有效改善双基地声呐中基线区域的定位精度。     

A beam interpolation algorithm in digital multi-beam sonar

I.IntroductionThedigita1operationins0narsystembringsagreatadvantageinbeamforming.Itispos-sib1etorealizesomcalg0rithmsindigita1technique,whichisusua11yhardtoorimpossib1etoAnp1ementintraditiona1ana1ogues0nar.Asanexamp1e,ageometrygraphofcirclearrayisil-1ustratedinFig,1.Thetotalnumber0farraye1ementisN.Therearetwokindsofbeam.TheA-c1assbeamconsistsof2M-le1ements,thesteeringdirectionisjustlocatedintheposi-honofoneofthearrayelement;TheB-classbeamconsistsof2Me1ementsandthesteeringdirectionisinthem…     

A multiple function sonar rangefinder for divers

The rangefinder described here is a self-contained instrument for hand-held operation by a diver for searching, tracking, navigation and surveying applications. It has four modes: 1 — to measure range to a passive target directly to ± 1 m; 2 — to measure range to a passive target indirectly to ± 0.1 m; 3 — to measure range to a coded transponder to either ± 1 m or ± 0.1 m; 4 — to indicate the presence of multiple targets downrange where each target occurs in a selected range interval. The pulse echo principle is employed, with pulses typically 250 μs long. The carrier frequency of 300 kHz can be altered easily if required by changing the transducer array.     

A high resolution sonar for sea-bed imaging

A sonar system for making three-dimensional topographic images of the sea-bed is described. The system applies a sectorial scan within each range cell by electronic beam forming. It is designed to resolve 128 beams each separated by 0.5° to cover a 64° sector. The beam forming is facilitated by a real-time Fourier transform of the signal samples from the multielement receiving transducer array. The Fourier transform is implemented as a chirp transform using surface acoustic wave reflective array devices.The design and measured performance of the transducers, and the beam former are discussed in some detail.     

主动声纳的自适应显示数据缩减算法

本文讨论了主动声纳系统中主动检测结果的数据显示问题.首先介绍传统显示数据缩减的几种算法,在这些基础上,我们提出一种新颖的自适应显示数据缩减算法.此算法利用宽带信号特征和主动检测统计特征,通过分段加权平均并取用子段平均最大值的方法,自适应地缩减待显示数据.仿真结果表明,此算法可以提高数据输出的信息量,减小输出信噪比损失,其性能优于传统的几种显示数据缩减算法,有助于提高人机交互的可靠性,并且算法简单,适于实时实现.     

主动声呐恒包络波形设计及其性能分析

为主动声呐设计恒包络的伪随机编码MSK调制波形。通过分析MSK信号表达式,得到波形的复包络信号。使用遗传算法优化伪随机序列,降低波形的自相关旁瓣,可减小声呐的虚警概率。通过优化复包络信号的自相关函数旁瓣值和互相关函数值,得到自相关性能和正交性能优良的恒包络波形,可以缓解多部声呐间的同频干扰。通过仿真分析波形的模糊度图,波形具有良好的频率分辨率和距离分辨率,可以取代峰均比过高的编码调相信号,满足主动声呐对运动目标的探测需求。     

结合Sage-Husa滤波的合成孔径声呐多传感器组合运动补偿算法

在运动测量设备噪声统计特性不确定的情况下,提出结合Sage-Husa滤波的合成孔径声呐多传感器组合运动补偿方法。使用Sage-Husa卡尔曼滤波处理多种异类运动传感器的数据,自适应估计声呐速度的最优值,计算实际航迹与理想航迹之间的横荡误差和升沉误差,最后通过时延校正原始回波数据。仿真结果表明,Sage-Husa滤波对运动误差估计精度至少提高37%,运动补偿后,目标峰值旁瓣比和积分旁瓣比有所降低,峰值旁瓣比接近理论值.湖试数据处理结果表明,目标能量分散的情况有所改善,能量集中在主瓣,散焦得到抑制。Sage-Husa滤波在多传感器系统噪声先验知识缺失的条件下,能减小运动数据估计误差,提高运动补偿的准确性。     

基于误差修正的传感器阵列水声定位算法

本文分析了海洋环境中定位精度下降的根源,提出了一种基于误差修正的传感器阵列自主定位算法,并进行了计算机仿真和数据分析,结果表明该算法对于提高传感器阵列自主定位精度是有效的。     

结合稳健中国余数定理的合成孔径声呐多子带运动补偿算法

针对运动误差过大导致基于相位的时延估计发生模糊的问题,提出了一种多子带处理和稳健中国余数定理结合的合成孔径声呐运动补偿方法。该方法利用前后两帧回波在多个子频带上的相位差获得模糊时延估计,再根据模糊时延之间的关联性,应用稳健中国余数定理估计真实的时延,最后通过所估计的时延对原始回波进行校正。湖试数据处理结果表明该方法能精确补偿运动误差对成像的影响,进行运动补偿后,包裹目标成像结果的方位向虚假目标被有效消除,且目标的轮廓也变得更加清晰;对线缆目标的成像结果进行斜距向剖面分析,剖面图的-3 dB宽度由运动补偿前的9.05个像素点缩小为运动补偿后的2.06个像素点,线缆目标的聚焦程度明显增强。     

A cylindrical lens for a high power transmitting array in a sector scanning sonar

The design of a plano-convex cylindrical acoustic lens, which is used in conjunction with a plane array of PZT-4 elements to provide a high power, wide beam sonar projector is outlined. Test results are detailed and compared to those computed from simple theoretical considerations.