非正交多脉冲调制信号的非相干MMSE多用户检测

本文介绍了在同步高斯信道中对NMM(非正交多脉冲调制)信号的非相干MMSE多用户接收机。我们首先建立伪线性调制系统，然后用检测线性调制信号的方法来检测NMM信号。文中介绍了GLRT(Generalized Likelihood Ratio Test)判决器，并对MMSE接收机的性能进行了分析，其分析方法与分析针对NMM信号的解相关接收机性能是类似的。     

双（多）基地声纳浮标系统在反潜中的应用研究

在双基地声纳系统中，根据能量关系推导出双基地声纳系统最大可探测范围的数学模型；在此基础上，讨论了用双（多）基地声纳浮标系统布放直线阵、圆形阵时的阵形宽度、搜索面积及所需浮标数，并将之与传统被动浮标阵进行了比较．结果表明：采用双（多）基地浮标阵可以在一定程度上节省浮标数，提高了浮标的使用效率．     

混响背景下提高信号检测性能的时空处理算法

优化与约束空域处理算法（SPOC）是一种用于提高被动声纳方位分辨力的自适应波束形成算法。在对SPOC算法性能分析基础之上,将其应用于主动声纳检测技术中,针对浅海混响环境下信号检测难的问题,提出了一种结合信号方位方差加权的SPOC多拍时空处理检测算法,实验数据处理结果证明此算法可有效地抑制混响,提高了混响起伏背景下信号的检测性能,并使输出背景最为＂平坦＂。     

用于MIMO空分复用系统上行链路接收机的球形检测算法

本文涉及的MIMO空分复用系统上行链路的子信号流在空间维和时间维上未进行编码,直接将高速数据流分解为若干低速数据流,进行分层调制后用多个天线发送,实现MIMO空分复用发射,可使移动台的发射机设计简化。但是这要求MIMO空分复用系统上行链路接收机有较高的信号检测能力。本文提出改进初始半径的球形检测算法进行信号复原,该算法能在较低的计算复杂度逼近最大似然的误码性能。仿真试验的结果验证所提出的球形检测算法在误码性能上优于现有其它检测算法。     

混合高斯有色背景下微弱信号的Rao检测仿真研究

不完全描述混合高斯有色背景干扰下幅度未知微弱信号的检测问题是当前声纳、雷达所面临的一大类检测问题的典型描述.Rao检测器是可胜任这类任务的一种渐近最佳检测器,具有检测性能高、结构简明、工程实用性强等优点.本文首先完成了Rao检测器的构建,接着对其检测性能进行了仿真分析,最后给出了总结.     

混响背景下宽带信号的检测

海洋混响是主动声纳检测中主要的背景干扰，它是一种有色干扰噪声，并常被看作是一个非平稳的随机过程，这使得工作在白噪声条件下的最佳匹配滤波检测器的性能在一定程度上受到限制。本文将白化的思想引入到主动声纳的信号检测中，在混响自回归(AR)模型的基础上研究混响的预白化处理，并将一种次最佳检测器应用到宽带信号的检测中，最后比较了未白化匹配滤波与白化次最佳检测器的性能，实验数据分析结果表明白化次最佳检测器可以在一定程度上提高主动声纳的检测性能。     

圆柱阵主动声纳混响抑制方法研究

圆柱阵主动声纳混响的强非均匀性,会降低空时自适应处理的性能。对圆柱阵主动声纳混响的空时二维分布特性以及混响数据的非均匀性进行分析,在此基础上研究了基于修正的角度-多普勒补偿(Modified Angle-Doppler Compensation,MADC)和导数更新技术(Derivative Based Updating,DBU)的降维自适应处理方法在圆柱阵声纳混响抑制中的应用。仿真结果表明:这两项技术可降低混响的非均匀程度,对运动中的圆柱阵主动声纳有较好的混响抑制效果,其性能更接近最优处理。     

主动声纳中累积和检验算法门限确定方法及应用

研究了主动声纳抗多途信号处理方法——累积和检验算法的门限确定方法。采用矩阵法计算其虚警性能,推导了门限计算公式,在非时变的假设下,论证了计算门限所设定的最低可检测信噪比10dB的合理性,分析了当回波序列中目标处实际信噪比与设定的最低可检测信噪比不符合时,该算法虚警性能的变化。仿真和海试数据验证了这种门限确定方法的有效性。     

适用于编码MIMO系统的软输出估计算法

提出了适用于检测与译码相级联的编码MIMO系统次最优接收机的软输出估计算法。它利用基于均值软输出估计算法的似然比输出，为译码器组提供软输入信息，使接收机运算量与发射天线的数目呈线性关系。瑞利平衰落环境的仿真结果表明，本文提出的算法与VVA相比，性能虽有一定的损失，但运算量大幅度减少；与采用最大似然检测(MIMO)的次最优接收机相比，其在运算量减少的同时还获得了一定的软输入增益。     

一种共形阵主动声纳空时自适应混响抑制方法

运用平台自身运动补偿技术无法完全消除由空域锥角引起的多普勒扩展,因此影响主动声纳探测性能。因此为了提高鱼雷共形阵主动声纳混响抑制能力,文中对空时二维自适应抑制混响方法进行了研究,并分析了混响多普勒频率与空域锥角余弦存在特定关系,在此基础上进一步研究了以多普勒处理为基础的空时降维自适应处理方法(时空级联处理方法)在主动声自导鱼雷中的应用。仿真研究表明:时空级联处理方法在处理性能接近最优处理,同时,处理速度明显快于最优处理。因此,在鱼雷中远程主动自导中,空时二维自适应混响抑制方法具有研究价值。     

基于跟踪起始准则的多基地声呐阵位优化算法

针对水下区域监视多基地声呐（如浮标等）发射、接收节点阵位布置问题,提出了一种基于跟踪起始准则的多基地声呐阵位优化算法。该算法首先在分布式和集中式两种多基地融合处理模式下,推导了目标跟踪起始概率计算准则,然后,基于区域目标成功跟踪起始覆盖率,建立了多基地声呐阵位优化数学模型,并采用粒子群算法来优化求解该非凸数学模型,从而得到全局最优的多基地声呐发射-接收阵位。仿真结果表明,在两种多基地融合处理模式下,优化后多基地声呐节点阵位,其区域目标跟踪起始覆盖率比典型经验方案有较大提高。     

边界元方法分析收发分置Benchmark潜艇低频目标强度

收发分置的潜艇目标强度对于双基地声呐和多基地声呐的探测性能具有重要的意义。采用快速多极边界元方法分析了收发分置情况下刚硬边界Benchmark潜艇低频目标强度。结果表明,潜艇的目标强度随频率、发射角和接收角的变化而变化。频率越高,潜艇的目标强度变化越复杂。此外,当入射方向和散射方向关于正横方向对称时,潜艇的目标强度取得极大值,并且在正向散射处亦出现极大值。进一步分析了潜艇收发分置目标强度对探测的影响。结果表明,目标潜艇在不同的情况下目标强度不同,在文中的计算频率处,分置角较大时目标强度更有可能取得较大值。     

基于伪虎鲸click信号的主动声呐探测信号低截获性分析

为解决现代主动声呐易暴露的问题,提出以伪虎鲸click信号作为主动声呐发射信号波形进行探测,以实现声呐的低截获性。首先通过宽带模糊函数分析了伪虎鲸click信号的分辨性能;然后通过仿真对比单双基地声呐探测模型下,伪虎鲸click信号与常规主动声呐信号的截获因子,验证了其低截获性。结果表明,伪虎鲸click信号三维宽带模糊函数呈现理想的“图钉型”,时延分辨力达到7.644×10^(-6) s,频移分辨力达到7.405 Hz,具有良好的分辨性能;伪虎鲸click信号的截获因子在−4.887~−17.6 dB之间,始终小于0 dB,且远低于常规主动声呐信号,具有优异的低截获性能。伪虎鲸click信号作为声呐发射信号可实现有效与低截获性的声呐探测。     

实现最佳左右舷分辨的三线阵最佳阵间距研究

从理论上推导了三线阵最佳阵增益（最佳时-空处理）波束形成器,并给出了高斯背景噪声下三线阵最佳空-时最佳线性处理系统和三线阵次最佳空-时最佳线性处理系统框图。然后在最佳波束形成器的基础上推导了三线阵最佳左右舷分辨的阵间距,最后给出了详实的仿真结果论证理论推导。     

修正时延扩展卡尔曼滤波MIMO声纳目标跟踪方法研究

分布式多输入多输k~（Multiple．InputMultiple—Output,MIMO）声纳是一种通过MIMO技术规划时空信道来提高声纳探测性能的新型主动探测声纳体制。由于分布式MIMO声纳节点分布间隔大,水中声速较小,由各发射节点同步发射的测距信号将经过不同的时延到达目标,因此各接收节点测得的距离值分别对应于目标不同时刻的状态。常规的定位方法并没有考虑传播时延对测量值的影响,因而定位精度受到限制。提出了一种修正时延的扩展卡尔曼滤波方法（ModifiedExtendedKalmanFilter,MEKF）对分布式MIMO声纳系统中的移动目标进行跟踪。仿真结果表明,与常规的目标定位跟踪方法相比,该方法有定位精度高、收敛速度快、跟踪性能稳定的特点。     

一种主动声呐作用距离指标试验评定方法

针对主动声呐作用距离指标试验评定考核,阐述主动声呐作用距离指标定义,明确主动声呐作用距离是主动声呐满足规定检测概率的作用距离,提出一种主动声呐作用距离指标试验评定方法,即根据主动声呐以重复的单次发射和检测方式工作的特点,首先以滑动窗采样周期的形式检验声呐检测目标的概率,其次规定3次试验航路至少2次达标的标准,以验证基于发现概率的声呐作用距离,进而验证声呐技术规范规定的检测概率,使得海上试验结论可信度高。该评定方法可作为主动声呐作用距离指标评定考核的一种依据,为声呐装备试验、训练提供参考。     

初相未知信号联合检测与估计的序贯实现

在未知参数的充分统计量和再生概率密度函数的基础上，引入了联合检测与估计的序贯算法，给出了算法的实现框图，并将该算法应用于高斯噪声中初相位未知信号的联合检测与估计当中，仿真实验表明，新算法较传统算法有一定的性能改善。     

参量阵声纳的新应用分析

介绍了近几年国外参量阵技术在浅海探测声纳、吊放声纳、鱼雷自导声纳、浅海水声通讯等方面的应用进展情况。针对频率为30kHz的线性小目标探测声纳,对原频90kHz、差频30kHz的非线性参量阵进行了性能估算,结果表明,参量阵声纳在高混响背景下探测小目标的性能优于线性声纳。文章还分析了参量阵声纳的新应用所面临的一些技术难点,给出了一种相对简单的宽带参量阵的实现方法。     

水声干扰器干扰效果参数级建模与分析

水声干扰器作为一种水声对抗器材,对声呐具有干扰压制作用。借助声呐方程,针对声呐的主、被动工作方式分别建立了干扰器干扰效果参数级模型,分析计算了探测距离衰减率和压制扇面,最后给出了仿真分析实例。提出的参数级模型分析法是一种快速有效的衡量干扰器对声呐干扰效果的方法,可为干扰器对抗作战策略提供一定指导意义。