| 深海波导中基于采样简正波模态降维处理的广义似然比检测 |
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| 引用本文： | 孔德智,孙超,李明杨,卓颉,刘雄厚. 深海波导中基于采样简正波模态降维处理的广义似然比检测[J]. 物理学报, 2019, 0(17): 151-164 |
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| 作者姓名： | 孔德智 孙超 李明杨 卓颉 刘雄厚 |
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| 作者单位： | 西北工业大学航海学院;海洋声学信息感知工业和信息化部重点实验室;中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金重点项目(批准号:11534009);国家自然科学基金(批准号:51479169);中科院声场声信息国家重点实验室开放课题研究基金(批准号:SKLA201702)资助的课题~~ |
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| 摘 要： | 针对深海波导中的水下声源检测,结合声传播与接收特性,提出了一种基于简正波模态信息降维处理的窄带声源检测方法,运用广义似然比(generalized likelihood ratio,GLR)方法导出了深海波导中的特征值检测器和恒虚警率特征值检测器(下统称为GLR检测器).理论分析表明,给定阵列输入信噪比下,GLR检测器的输出信噪比随接收数据空间维度的减小而增大.根据简正波理论,阵列接收信号声场位于由各阶采样简正波模态信息张成的空间(简称模态空间).由于阵列孔径尺寸的限制,在深海波导中常会出现"有效模态空间"维度小于阵元域接收数据空间维度的情况.基于此性质并根据阵列采样的简正波模态信息,提取"有效模态空间"以构造降维矩阵,分别导出了使用垂直线列阵和水平线列阵时的降维GLR检测统计量.数值仿真给出了GLR检测器的检测性能分析与对比,验证了降维GLR检测器的性能改善效果,同时表明水平线列阵接收声场位于更低维的"有效模态空间","有效模态空间"维度随阵元间距和声源频率的增大而减小.
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| 关 键 词： | 深海波导 广义似然比 有效模态空间 降维处理 |
Dimension-reduced generalized likelihood ratio detection based on sampling of normal modes in deep ocean |
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| Kong De-Zhi,Sun Chao,Li Ming-Yang,Zhuo Jie,Liu Xiong-Hou. Dimension-reduced generalized likelihood ratio detection based on sampling of normal modes in deep ocean[J]. Acta Physica Sinica, 2019, 0(17): 151-164 |
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| Authors: | Kong De-Zhi Sun Chao Li Ming-Yang Zhuo Jie Liu Xiong-Hou |
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| Affiliation: | (School of Marine Science and Technology, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China;Key Laboratory of Ocean Acoustics and Sensing Ministry of Industry and Information Technology, Xi’an 710072, China;State Key Laboratory of Acoustics, Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China) |
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| Abstract: | Kong De-Zhi;Sun Chao;Li Ming-Yang;Zhuo Jie;Liu Xiong-Hou(School of Marine Science and Technology, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China;Key Laboratory of Ocean Acoustics and Sensing Ministry of Industry and Information Technology, Xi’an 710072, China;State Key Laboratory of Acoustics, Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China) |
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| Keywords: | deep-ocean waveguide generalized likelihood ratio effective modal space dimension reduction |
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