基于深海会聚区声强匹配处理的声源定位方法

匹配场处理技术(Matched Field Processing MFP)近年来在声源被动定位、海洋环境声学参数反演等方面得到广泛的应用。根据深海声道中声场的会聚现象,提出了一种基于深海会聚区声强匹配处理(Matched Convergence Intensity Processing,MCIP)的深海声源定位方法。当声源和接收水听器处在会聚区深度范围内时,MCIP方法利用单个水听器即可实现声源距离和声源深度估计。对单个水听器的实测信号进行相位补偿到会聚区距离上,得到实测场声强,与拷贝场会聚区声强进行相关计算并搜索峰值来确定声源位置。数值仿真实验验证了MCIP方法,并分析了环境失配情况下MCIP的估计性能。     

基于倒谱的匹配场被动定位研究

在对仿真的多径信道的水听器接收信号作倒谱处理获得时延谱结构的基础上,研究了对接收信号的倒谱与拷贝场的倒谱作匹配处理以求达到目标的被动定位的方法。     

浅海单个水听器匹配场定位的研究

对匹配场定位方法的研究是近年来水声学研究的热点。匹配场定位的基本原理是通过比较信号在接收阵上的协方关国数与假定声源位置后，按传播模型数值计算得到的协方差函数之间的相关程度来确定声源的位置。目前，对匹配场定位的研究大多采用长垂直接收阵，且只局限于数值模拟，但是在海洋实验中想要随时记录一个垂直阵的各种参数（如倾斜度和倾斜方向等）是很困难的，因此我们着重研究了利用单个水听器的匹配定位。在处理方法上，我们研究了对宽带信号的波形相关和包络相关两种方法，并对声源的深度和距离进行了匹配定位。首先，我们在均匀层…     

浅海单个水听器匹配场定位研究

本文研究了利用单个水听器的匹配场定位问题，分析了波形相关和包络相关两种处理方法。通过对均匀层条件下匹配和失配的数值模拟，讨论了运用单个水听器进行匹配定位的可行性和对浅海远距离匹配定位的可能性，以及反演海底参数的问题。从数值模拟的结果来看，运用波形相关方法进行匹配定位所得的模糊函数主瓣突出，分辩率高，是一种比较好的匹配场处理方法。最后，对一组浅海爆炸声传播实验的数据进行了匹配定位，取得了较为满意的结果。     

单水听器被动时反定位研究

介绍了一种基于单传感器的时间反转镜定位基本原理之后，进行了仿真和海试试验数据的验证。仿真数据处理结果表明，该时间反转镜算法能实现被动定位，且具有较高的定位精度。海试试验数据处理同样证明该单水听器被动时间反转镜定位算法的正确性，在高信噪比条件下．单水听器被动时间反转镜定位算法可实现定位。     

被动迭代时间反转镜研究

抗除多途信道的干扰,优化被动检测性能是声纳信号处理关注的问题之一。通过仿真揭示了多途信道中单水听器时间反转镜的聚焦效应,研究了被动迭代时间反转镜技术,对其多目标定位选择性、多目标选择聚焦性能作了研究。结果表明利用了海洋信道的相干多途特性,被动时间反转镜可实现多个目标的空间匹配滤波：利用迭代算法,被动迭代时间反转镜可在抑制环境噪声干扰的同时,在信道输出总能量强的目标处实现选择性聚焦。     

压电水听器线阵与DFB光纤水听器线阵的分析

分布反馈式(Distributed Feedback,DFB)光纤激光水听器因其多方面优越的性能近些年发展迅速,国内已对由其组成的线阵进行了成功的湖试.为检验更大规模DFB光纤激光水听器线阵的实用性能及与传统压电水听器线阵的性能区别,在某湖进行了实验,获得了传统压电水听器线阵和8元DFB光纤水听器线阵的相关数据.分析了...     

一种多途环境下水下运动目标被动定位方法

本文根据实际情况建立多途信道和传播模型，由此模型提出了一种利用单水听器进行目标距离事先预知，事后修正的被动测距方法，文章分析了测距误差，在此基础上又提出了利用３个水听器组成的基阵进行运动目标被动跟踪定位的方案，根据该方案建立的定位系统进行海上试验，数据处理结果令人满意，海上试验表明，该方案是一种易于实现而又非常实用的方法。     

一种利用多路径声线时延差的定位方法

利用射线声学研究了发射信号已知情况下基于时延特征谱匹配的定位方法,首先从测量信号相关谱和模拟信号相关谱中提取出时延特征谱,然后通过特征谱匹配处理来估计目标位置。仿真和实验数据处理结果表明,基于时延特征谱匹配的定位方法对环境参数失配具有较好的宽容性,目标深度和距离的估计精度较高,非相干累积和平均垂直稀疏阵各水听器的模糊度图可以明显降低旁瓣。     

水下近场目标声探测系统设计研究

为对水下近场目标进行定位和识别,设计了一种小型水下近场目标声探测系统。该系统采用水听器十字阵对目标进行被动方位估计和主动声纳测距相结合的工作方式。为验证声纳探测系统设计的可行性,设计了一个水下目标方位估计的水池实验,该实验系统利用LabVIEW便捷的数据采集和存储功能及MATLAB对算法的强大仿真能力,方便地实现了对水声信号的采集和分析。这种探测系统的设计可为水听器布阵和相关算法的选择提供参考。