基于双通道短时互谱法的水下目标识别技术研究

分析了水下探测设备目标方位走向法的目标识别技术，提出了双通道短时互谱法的目标方位精确测定方法，并对其进行计算机仿真。     

潜艇目标方位走向测量及识别方法研究

对潜艇目标方位走向机理进行了研究，通过对目标方位走向形成要素的分析，给出测量目标方位走向角的条件和方法，提出了基于目标方位走向角进行时、空、频综合处理目标识别的新思想。     

水下目标回波方位起伏特征研究

水下目标的特征提取是声自导鱼雷目标识别和分类的基础，本文从水下目标的空间域信息的特征出发，讨论了分裂波束双通道自导系统目标方位提取方法，研究了基于目标方位扩展的水下目标方位起伏特征。实验表明，水下目标回波存在目标方位的起伏特征。     

水下目标回波亮点高分辨方位估计与仿真

水下目标回波亮点识别技术是现代声纳系统与水声对抗的一个极为重要的组成部分。基于单源方位精估的短脉冲切割方法,对于发射信号为长脉冲以及正横中轴方位下的目标回波亮点方位估计效果较差。因此研究基于多源的水下目标回波亮点高分辨方位估计方法具有重要的应用价值。本文重点研究了水下目标回波亮点高分辨方位估计方法,首先采用基于共轭倒序阵盖氏圆准则的方法对目标回波进行解相干和亮点数估计,然后在此基础上进行目标回波空间谱估计以获得目标亮点的方位。在具体仿真过程中,采用板块元散射方法仿真目标回波,并在此基础上进行高分辨方位估计,取得了较好的仿真效果。结果表明,本文的研究对于正横中轴方位的潜艇目标识别具有一定的应用价值。     

一种基于灰关联的目标运动要素解算方法

针对线导鱼雷远距快攻的特点，探讨了一种纯方位条件下基于灰关联的快速获取目标运动要素的方法：将目标初距和速度进行合理划分，根据实测目标方位变化量计算舷角值，由此组合成不同的标准目标态势类，并通过仿真得到标准目标方位序列集。将实测目标方位序列作为参考序列，标准目标方位序列集作为比较序列进行灰关联分析，得出与实测目标方位序列关联度最大的标准目标态势类，将此标准类反演即可得出目标运动要素。大量的仿真试验证实，该方法能在相对短的时间内得出一定精度的目标运动要素，从而实现线导鱼雷的远距快攻。     

改进的线导鱼雷方位和前置点导引方法

受导引原理和目标参数解算精度的限制，典型的方位导引方法和前置点导引方法的导引效果存在一定的局限性。本文在方位导引方法中引入了目标运动要素参与遥控参数计算，提高了方位导引的精度，对前置点导引方法中所采用的目标距离进行了修正和自适应调整，减小了距离误差对导引结果的影响。仿真实验表明，上述方法能有效提高2种线导导引方法的导引精度。     

单矢量水听器水中多目标方位估计

根据矢量水听器的接收指向特性,对单矢量水听器接收的声压和质点振速信息进行处理并组成多阶联立方程组,采用优化算法解方程组获取多目标方位和声源强度的最优值。试验结果表明:该方法能够从时域上对相互间隔大于30°的3个目标进行方位分辨。方位估计的精度受目标方位间距的影响,当目标方位间距大于30°时,方位估计的绝对误差均值小于5°。     

基于误差预处理技术的纯方位目标跟踪方法

基于误差预处理技术的纯方位目标跟踪方法,采用多项式分段拟合测量.在潜艇作变向机动时,以转向点为界,根据目标方位变化曲线建立数学模型,并对目标方位序列进行多项式逼近分段拟合,对测量方位的误差进行处理.该方法通过仿真证明有效.     

发射平台丢失目标跟踪情况下线导鱼雷的攻击使用

本文借助“目标方位的解算”探讨了因鱼雷噪声遮盖目标噪声而使发射平台丢失目标跟踪情况下的线导鱼雷的攻击方法，仿真结果表明，其攻击效果良好，具有实用价值。     

线导＋尾流自导鱼雷射击阵位仿真研究

为了提高线导＋尾流自导鱼雷的命中概率，需要以合适的角度进入目标尾流。本文依据线导鱼雷的现在方位导引法进行了仿真，探讨了鱼雷进入尾流的角度与初始敌舷角、初始射距和目标航速的关系，定量分析了各自对尾流进入角度的影响程度，并根据线导鱼雷进入目标尾流的概率，获得了线导鱼雷采用现在方位导引法时的有效射击阵位，并与采用前置点导引法进行了对比，分析了射击阵位对鱼雷攻击效果的影响。     

圆形传感器阵列运动多目标2D-DOA 估计

针对雷场低空运动多目标方向角估计中,现有算法需要设置立体传感器阵列,且估计精度还不能满足实战化要求等问题,提出了基于圆形传感器阵列的运动多目标二维波达方向估计方法;该方法用向量来表示方向角,采用独立分量分析算法,并结合波束形成算法,实现运动多目标方向角估计;场地实验表明：该方法能够准确地识别运动多目标的数目,其二维波达方向估计精度比基于小波加权的相关时延算法要好,为提高雷场运动多目标识别率和定位精度提供了新的技术途径。     

间距可调的小尺度空间十字阵对水下低频声源的被动定向

提出了一种可在水雷上安装的非典型声强向量阵一间距可调的空间十字阵，它由空间正交形状的四个水听器基元组成，通过测量水下声强向量实现小尺度条件下低频声源的高精度被动定向。它的结构简单，安装灵活，便于工程应用。理论上分析了其有限差分误差、相位失配误差以及海洋环境噪声引起的定向误差，计算机仿真实验证明，选择合适的阵元间距，该阵形能达到较高的定向精度。     

基于多波束系统的波束域方位估计方法研究

文中提出了一种基于多波束系统的波束域方位估计（DOA）方法,此方法在自导多波束系统基础上结合波束域高分辨算法,首先利用多波束系统对目标方位进行粗估,然后在此基础上用波束域高分辨方法进行细估.此方法不仅可以提高原系统的方位估计精度,使其具有多目标高分辨定位能力,而且其计算量小于阵元域高分辨算法和波束域的并行处理方法.计算机仿真和分析表明此方法具有应用前景.     

MUSIC算法在GPS干扰检测及抵消中的应用

由于GPS信号的低能级特性,在有些应用场合GPS接收机需采取抗干扰措施。在均匀线性天线阵条件下,文中采用MUSIC算法对干扰进行了抵消,并进行GPS信号捕获的仿真。仿真实验表明,多重信号分类法(MUSIC)对于大干扰噪声比(J/N)的干扰具有较高的到达角度(DOA)估计精度和信号噪声分离度。当GPS信号和干扰信号的DOA相差一定角度时MUSIC算法能够提高GPS接收机的抗干扰性能。     

一种新的阵元位置误差校正方法

针对阵元位置误差校正问题，提出一种新的校正方法——虚拟阵元校正法。这种方法不是从寻找真实阵元位置着手，而是利用一个优化信号源，通过遗传算法优化得到最优虚拟阵元位置，从而达到恢复空间谱的目的。从计算机仿真结果可以看到，得到的空间谱谱峰尖锐、位置正确，并且这种方法适用于任意形式的天线阵。     

一种基于空间时频分布的波达方向估计方法

基于信号空间时频分布的到达角（DOA）估计算法利用Cohen类分布构造时频分布矩阵代替传统的阵列协方差矩阵，既适用于平稳信号的场合又适用于时变、非平稳信号的情形。如何在时频分布矩阵中选择合适的时频点是此类算法的关键。分析了信号项选择和联合对角化的原理，并通过无约束最优化方法在时频平面上寻找单信号项的时频点，通过时频MUSIC方法对线性调频信号进行DOA估计，仿真结果证实了该方法的有效性。     

战场坦克目标被动宽带MUSIC法定向研究

声目标被动定向算法是声被动探测系统中的关键技术之一，国内外对此技术进行了广泛研究。基于时延估计目标定向分辨率较低，而采用高分辨率空间谱估计定向能获得较高的定向分辨率。极大似然估计，最大熵谱估计和自相关矩阵的特征分解法空间谱估计计算量较大。MUSIC法以其空间谱分辨率高和运算量小而在空间谱估计中得到运用。战场坦克目标声信号的频谱范围在20～200Hz之间属宽带信号，利用整个频谱范围内信号来估计DOA虽然可以提高估计精度，但计算量大。在实际应运中受到限制。实验证明，用几个信噪比高的频谱点采用宽带MUSIC算法来估计DOA，不但能够在较大距离范围内获得较高DOA估计精度，而且能够减少计算量，其估计精度能够满足智能雷弹作战需求。     

基于视觉序列图像分析的药室参数测量

针对药室参数的高精度测量问题,提出了基于视觉序列图像分析的交叉直径读数靶方法。设计了一种能够在同一场景中读取交叉方向直径的靶标测量头装置。测量时先由驱动机构推动该装置进入标定环,通过靶标图像读取该直径并记录。继续推动靶标机构进入药室,按照一定的步距沿药室轴线方向移动,记录移动过程中相邻帧的图像序列,通过前后两帧图像的靶标刻线的变化得到每一步交叉测爪的径向相对位移,参照标定环的尺寸得到药室的当前直径,再结合驱动机构的进深获取药室的容积、锥度、拐点等参数。该方法解决了药室直径测量高精度和大动态范围的矛盾。实测发现用该方法可使药室直径的测量误差小于10μm,最终保证了容积误差小于2‰的要求。     

一种基于改进传播算子的波达方向估计方法

提出了一种新的适用于α稳定噪声环境的基于改进传播算子的DOA估计算法(或称为FLOM-PM算法).由于在α稳定分布噪声的环境下不存在有限的二阶矩,因此采用最小二乘(LS)方法来求解传播算子的算法将不再适用.在原传播算子算法(PM)的基础上,通过引入分数低阶矩建立新的误差代价函数,并通过对该代价函数的最小化,来估计传播算子,进而完成DOA估计.由于该算法可直接通过对阵列接收的数据向量进行分块来求解噪声子空间,不需要估计和计算共变矩阵(或分数低阶矩)及其特征向量,不但可减小估计的误差,而且可实现对小快拍数据的高分辨处理.仿真实验验证了该算法的有效性和正确性.     

适于非均匀线阵解相干的DOA估计算法

在研究用非均匀线阵实现对相干信号源方位估计问题的基础上,提出了一种改善方位估计的阵列设置方法和非相干与相干信源分开估计的DOA估计方法。在阵元数一定的情况下,该方法可使阵列对非相干信号源的分辨力较直均匀线阵(ULA)有较大的改善,还克服了一般稀布线阵方位估计模糊和去相关能力差的缺点,而且还具有很好的信源过载能力和估计性能。计算机仿真证明了该方法的正确性和有效性。