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。     

弹性物体在混响背景下的散射信号检测

混响是主动声呐的主要背景干扰,是由发射信号引起的,其谱结构与发射信号也具有一定的相似性,是一种非平稳的有色干扰噪声.特别是在浅水情况下,强大的混响干扰尤其严重.而在实验数据中有时并没有获得发射声信号的取样.本文采取一种尝试,截取一段高信混比回波作为发射信号来考虑,同时截取纯混响叠加到回波信号上,以模拟低信混比的情况,在混响自回归(AR)模型的基础上研究混响的预白化处理,并将预白化处理后的信号用于匹配滤波器的信号检测.     

换能器校准中的信号建模技术研究

为了在有限尺寸水域中校准低频换能器的声性能,提出了使用修正Prony方法对换能器发射的瞬态声信号进行建模,然后用模型参数恢复出稳态信号;并给出一种将信息论准则和辅助准则相结合的模型定阶方法,在实际水池测量试验中取得了满意的效果.     

炉膛声学测温中声波飞渡时间测量的实验研究

炉膛内温度分布的实时监测对大型燃煤锅炉的控制和诊断具有重要意义。声波飞渡时间作为声学测温方法中的重要参数,因炉膛内复杂的燃烧环境而很难精确测量。以国内机组容量为50 MW的燃煤锅炉为研究对象,分析了炉膛内背景噪声以及不同频率的单频信号在炉膛内的衰减特性,从而确定测温中的声波信号频段。并提出采用互相关时延估计法结合希尔伯特变换取包络的方法获得声波飞渡时间。实验结果表明,采用取包络的方法相比未取包络具有更高的精度和更好的稳定性。     

多路径信号建模在换能器校准中的应用

介绍了多路径信号建模技术,采用最小二乘法从接收的多路径信号中估计直达信号和各种反射信号的到达时间、频率、幅度、相位等各种参数。     

沉底及掩埋弹性小目标主动检测系统设计

随着数学理论和信号处理理论的不断发展,主动声呐检测方法也愈加丰富,但在主动声呐检测问题中,由于混响的存在使经典信号处理方法的应用受到限制。设计了一套用于集成各种算法的主动声呐检测系统,介绍了整体框架的实现和几个抗混响算法,演示了一些基于实际数据的初步结果。     

船载柔性阵基元坐标实时获取技术研究

为了解决船载柔性阵被动定位系统中基元位置不确定的问题,提出了实时获取柔性阵基元坐标的技术方案.利用辅助声源发射直接扩频的DPSK(Differential phase shift keying)信号,根据广义互相关法估计DPSK信号到达各基元的时延,进而计算各基元的位置坐标.利用水池试验和湖上试验对该方法进行了实验验证,用实时获取的阵元坐标计算得到的目标距离与GPS测量的结果相一致.理论与实验分析的结果表明,本文的方法能够准确地实时获取柔性阵基元的坐标信息.     

基于虚拟仪器的水声校准系统的研制

为了提高水声换能器校准的自动化程度和精度,研制了一套基于虚拟仪器技术的八通道水声校准与分析系统.该系统运用模块化的设计思路,以工业控制计算机为硬件平台,由2块高速数据采集卡、2块宽带信号调理卡、1块程控信号源卡以及测量软件构成了校准分析系统;并应用了谱分析和扩展Prony方法测量水声信号幅度和相位;测试结果表明,该系统能够完成水声换能器参数的自动校准,一级校准误差小于±1 dB,二级校准误差小于±1.5 dB.