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。     

混合高斯概率密度模型参数的期望最大化估计

混合高斯模型是对非高斯数据进行概率密度拟合典型模型,其参数估计可以通过期望最大化(EM)迭代算法获得。多维混合高斯模型参数的EM估计因结构庞杂而难以求解,而对主动检测背景的统计特性拟合来说,一维的混合高斯模型一般即已足够。描述了该情形下的混合高斯模型及其参数估计问题之后,导出了一种工程实用的、简化的EM迭代算法,并给出了可计算机编程实现的算法流程图。然后详细探讨了对EM估计精度与速度有着重要影响的参数初始化问题,给出了三种可选择的初值设置方案:高速度方案、高精度方案和二者的折衷方案,并分析了它们各自的适用场合。最后,结合一组数值仿真实例,演示了EM迭代算法的良好的混合高斯模型参数估计性能。     

主动声纳中混响干扰的一种非线性抑制方法

本文介绍了一种基于混沌理论的非线性动力学信号分离方法——变尺度概率净化法,并将之优化应用于主动声纳目标检测中混响干扰的抑制。该方法以近似条件下不含目标回波的纯混响数据作为参考信号,使目标回波分离后的混响背景数据与参考混响数据在相空间上具有一致的概率分布,使目标回波与混响背景适度分离,从而实现对混响干扰的抑制。在信混比较高的情况下,该方法具有较好的混响抑制效果。另外,论文对算法作了一些改进,降低了算法的运算量和运行所需内存,而分离性能并没有下降。     

可移植的TigerSHARC DSP应用设计

为了提高TigerSHARC DSP软硬件设计的灵活性,分析并应用了Visual DSP kernel(VDK)RTOS下DSP间消息通讯的软件框架结构.用统一建模语言UML描述了DSP软件应用层和硬件抽象层(HAL)的逻辑结构和相互关系.以ADSP-TS101DSP的Link口为例,详细说明了基于框架的DSP软件设计与实现方法.实例表明,分层的DSP软件架构模式使应用层的软件实现与DSP间的物理连接无关.     

舰载水声系统信息融合性能评估

以检验舰载水声系统信息融合性能为目标，提出一种在海洋声学环境、敌我战术机动过程和声纳处理结果仿真条件下的水声系统信息融合性能评估方法，通过某型水声系统的两种融合模块的实际评估应用，证明该方法有效可行．     

宽带信号匹配滤波的GPU实现及性能优化

从宽带相关的角度推导了基于小波变换的匹配滤波算法及基于快速傅里叶变换(FFT)算法,并分析了算法复杂度,提出了基于图形处理器(GPU)的可配置宽带匹配滤波的软件实现和理论预测与函数实测结合的优化方法.通过优化线程块的维度、绑定纹理寄存器来改进内核函数性能,再使用计算统一设备架构(CUDA)库来降低FFT与极值搜索的时延,并进行了性能优化设计.在性能测试中,文中方法在GPU平台的实现相比8核CPU平台的实现具有3.3倍加速比,其处理时延能够满足宽带匹配滤波的实时性需求.     

主动声纳空时自适应混响抑制方法

为了提高主动声纳混响抑制能力,研究了空时自适应混响抑制方法.分析了运动(静止)平台混响多普勒频率的空时二维分布,并在此基础上研究了降雏空时自适应(时空级联处理)抑制运动(静止)平台混响方法.理论分析与湖试数据研究表明:时空级联处理方法对运动平台还是静止平台都具有较好的混响抑制性能,特别是其处理的优势在于抑制运动平台的混响.在高速运动的声纳中,利用空时自适应方法抑制混响,提高检测能力具有现实意义.     

基于分裂阵配置的旁瓣抑制方法

常规波束形成技术因原理简单、稳健性好,在被动声呐工程实践中被广泛应用,但其测向精度低且多级旁瓣在探测中会产生虚警.采用相位干涉仪先粗测再精测和相位单元化筛选能量的思想,提出基于不同分裂阵配置的方法实现对目标的高精度、低虚警探测.海上试验数据的实际运用结果表明,本文方法可消除旁瓣干扰,噪声背景级相较常规波束形成技术降低至少5dB.该方法可用于被动均匀线列阵,对雷达和主动声呐的空间谱构建也有一定借鉴意义.     

分数阶Fourier变换极值搜索算法研究

 针对步进式搜索算法在分数阶Fourier变换域二维平面效率、精度低下的问题,通过推导分数阶Fourier域极值函数的一阶导数及其快速算法,将全局寻优效果好的混沌优化法和局部搜索能力强的多步拟牛顿法相结合,提出了分数阶Fourier变换极值混合优化算法.并对混合算法的全局收敛性进行了证明.最后,通过仿真实例,验证了混合算法的全局收敛性及其快速收敛能力.混合优化算法的收敛速度和精度均好于步进式搜索法、混沌优化法及步进式-多步拟牛顿混合法.     

线性调频信号主瓣不展宽旁瓣抑制方法

以汉明窗为代表的加权方法在抑制线性调频信号的匹配滤波输出峰值旁瓣的同时展宽主瓣,致使距离分辨力下降。为兼顾旁瓣抑制和高距离分辨力的需求,该文提出一种新的主瓣不展宽旁瓣抑制方法。该方法首先将匹配滤波和加权处理的输出幅度进行归一化处理,然后逐点进行比较,再取各点对应的最小值作为最终的输出数据。该方法兼取了匹配滤波和加权处理的优点,其-3 dB主瓣展宽系数与匹配滤波相比仅为1,而旁瓣抑制性能和对应的加权处理相当。仿真结果和湖上试验验证了该方法的有效性。