多普勒声纳系统原理及应用

多普勒声纳已成功应用于多种水下载体的导航。首先分析了水下导航的特点,推导了四波束配置多普勒声纳速度矢量的最小二乘估计,给出了误差速度的计算方法和物理意义,最后介绍了多普勒声纳在水下导航中的应用。     

三维声纳频域波束形成算法的优化及实现

为了对三维声纳频域波束形成算法进行优化,提出了一种算法的优化方法。利用声纳回波信号的位移矢量分解与合成原理,推导出波束强度与相应方向角的数学关系式,进而使算法得到优化,并对优化的波束形成算法进行了仿真。同时,给出了实现此算法的两种数据通路,并对其内存需求量和计算量进行了分析。最终在XilinxISE环境下,在现场实现可编程门阵列(FPGA)上对该两种数据通路进行了仿真,并列出了相应的资源利用情况。优化后的算法不仅可以得到与传统算法相同的波束强度矩阵结果,而且减少了存储相移参数所需的内存空间。     

基于平移不变小波变换的多普勒速度声纳输出信号处理

针对水下航行器组合导航系统所使用的多普勒速度声纳输出信号的特点,采用了平移不变小波变换的多分辨率分析的方法,利用Daubechies小波函数,采用了半软阈值去噪的方法,能够在低信噪比的情况下准确地估计多普勒声纳的频移,从含有噪声的多普勒输出信号中提取出原始信号.通过仿真实验表明:采用4层小波分解,算法计算量减小,有效地...     

吸声尖劈对声纳平台声场影响试验研究

为研究吸声尖劈对船舶声纳平台声学环境的影响,开展了吸声尖劈对声纳平台水下声场影响的模型试验研究;通过在声纳平台结构0％,100％敷设吸声尖劈的情况,声波分0°,90°,180°方向入射,讨论了尖劈敷设方式、声波入射方式对声纳平台散射声场的影响,得到了声纳平台典型部位的声压分布.研究表明:吸声尖劈可明显改变声纳平台的声场分布,使声纳平台自噪声降低至少5dB,局部区域可降20 dB以上,但其抑制效果随考核位置、声波频率的不同而各有变化.     

深水疏浚计算机辅助决策系统的应用研究

1概述深水疏浚计算机辅助决策系统为水利部2010年度"948"项目,由江阴市水利农机局联合江阴市水利机械施工工程有限公司承担项目的引进与应用研究。其目的是通过应用该系统对江河湖库淤积区的范围、深度及淤积物特性等进行勘查,为深水疏     

最小冗余MIMO声纳阵列结构优化仿真

研究多输入多输出( Multiple - Input Multiple - Output,MIMO)声纳阵列都是以均匀线列阵(Uniform Linear Array,ULA)为主,而非均匀线列阵列(Non - Uniform Linear Array,NLA)能产生更多的虚拟阵元,达到较高的目标检测分辨概率以及估计精度.为了提高检测和估计精度,提出了一种基于最小冗余阵列的MIMO声纳发射接收阵列结构优化算法建立阵列模型进行仿真.仿真结果表明,上述方法设计的MIMO声纳系统在目标分辨概率和估计误差方面性能均有提高,尤其在低信噪比条件下效果更好.     

主动声纳阵的混响仿真及检验

研究海洋混响的干扰检验问题,由于真实的混响数据信息难获取,混响仿真中不能体现声纳信号形式、平台运动、海洋环境的问题,针对传统方法不能准确检验混响情况,提出了一种基于HODGKISS单元散射理论的海洋混响的阵列模型,把过去单一阵元的混响仿真推广到整个阵列的混响仿真,并考虑了发射波形、发射信号形式、声纳平台运动以及海洋环境等参数,使仿真条件尽量接近真实环境.最后,通过仿真比较瞬时值和包络概率密度分布、空时二维谱几个方面的特性,实验证明了模型及混响仿真结果的准确性和有效性.     

方位向时变非均匀采样的合成孔径声纳成像

采用多接收阵技术能够使合成孔径声纳的测绘速率和测绘带同时得到提高,但带来了方位向非均匀采样以及不满足停走停假设的问题.本文建立了高测绘速率、宽测绘带条件下不做停走停近似的多接收阵合成孔径声纳信号模型,采用频域方法对合成孔径声纳时变的非均匀方位向信号进行了重构,并导出了重构方法的快速算法.重构方法解决了高测绘速率、宽测绘带条件下的偏移及散焦问题.仿真和实验验证了该方法的可行性.     

一种时频域联合捕捉主动声纳信号的方法

介绍了一种可应用于被动声纳的时频域联合捕捉主动声纳信号的方法及其工作流程。仿真相同噪声环境下使用该方法的发现距离与主动声纳探测距离,仿真结果表明使用该方法的发现距离远超过主动声纳探测距离,使用该方法可实现对目标的远程发现。     

天然气集输管道监测系统的研究与应用

提出利用声纳技术,研制天然气集输管道监测系统.首先对声纳技术进行了简要的介绍,接着对以声纳技术为基础的天然气集输管道监测系统的原理、结构组成、功能及现场安装进行了详细论述.最后指出该系统在安装和使用过程中需要注意的问题.