多途信道中声屏蔽及声聚焦

针对传统阵处理无法分辨同一方向上2个点源的缺陷,提出了多途信道中声屏蔽技术.将声屏蔽技术应用于抗拖船干扰,把拖曳线列阵接收的拖船干扰和同方向的目标信号在频域通过一个屏蔽、聚焦权滤波器,在对干扰屏蔽的同时,对目标聚焦.仿真结果表明,干扰源的辐射噪声被显著抑制,而所期望的目标信号清晰可见,其输出相干信噪比大幅度提高,该技术在抑制拖船干扰的同时可以有效消除在该方向的探测盲区.     

Waveguide Invariant and Passive Ranging Using Double Element

The sea-trial results indicate that the stable interference structure can be observed in low-frequency continuous spectra sound field.And the equation of the interference striation have been derived in light of the comcept of waveguide invariant, indicating that the striations are a family of quasi hyperbolas. The heading angle φ, waveguide invariant β and r0/v(r0 is the range of the closest point of approach and v is the navigating velocity of target) are estimated by using Hough transform for the image processing of the LOFARgram and bearing-time records. Four passive ranging algorithms based on double element or double array model are proposed. The simulation research shows that the first positioning algorithm should be adopted when the target heading angle is less than 10°; otherwise, the latter three algorithms are used to range, and the larger the heading angle is, the higher the positioning accuracy is. The relative ranging errors of the four methods are less than 10% under the simulation conditions used in this paper.     

多途条件下聚焦波束近程定位

讨论了直线阵通过聚焦波束形成技术对近程点目标的高精度定位问题并通过仿真验证,对多途的影响及海面起伏的影响也作了初步分析。通过波束引导减少了扫描的运算量,并且通过虚阵、时间反转镜和乘积声图的方法提高了聚焦点"亮度"和声图质量。仿真结果表明,虚阵和时间反转镜技术可以较好地抑制多途干涉,使用乘积声图可以使观察到的信号变得更清晰。在信噪比为0dB时可以很好地检测到目标。     

水平阵聚焦波束形成声图定位算法研究

为解决一些特定情况下需要的近场高精度定位问题提出了聚焦波束形成声图定位法.该方法根据测量区内不同位置对各阵元接收信号进行球面波补偿,获得目标声源的分布.根据声图来给出目标方位,距离进行定位.为了减少计算量,先测量目标方位,然后只对该方位附近小角度进行扫描.利用分频段综合的方法抑制由阵型引起的声干涉.经研究表明,该算法能够给出水下目标声源的二维声图并对近场目标进行高精度定位.     

单矢量传感器的互谱估计与方位估计

单矢量传感器的互谱估计,将时域随机过程变换成了频域随机变量.该变量的统计特性,使得各向同性噪声场影响具有更加明确的物理解释.给出了互谱估计一、二阶矩和一维概率密度函数.由于拾取了振速信息,单个矢量传感器便能获得目标方位的最大似然估计.基于互谱估计的统计特性,给出了方位估计概率密度函数的通解形式,在纯噪声和高信噪比两种极端情况下推导了方位估计的数字特征.对低信噪比的方位有偏现象做出了解释,对高信噪比的判别条件给出了定量描述.理论分析与仿真结果一致,从而为湖海实验研究预备了统计知识.     

单矢量传感器的实验分析

单矢量传感器的有关理论得到了湖试数据的验证."雨滴"噪声场实验验证了声压、振速通道各向同性背景噪声的独立性."拉距"实验提供了方位统计量和互谱统计量,方位时间历程出现了有偏现象,声强谱与声压谱比较,前者有可能获得信号功率谱的一致性估计.提出的3种谱级信噪比的估计方法,适用于实验环境的评估.有秒量级的起伏,积分时间较短的数据样本所提供的实验分析与理论和实际经验有较好的一致性.     

界面混响信号的仿真研究

研究了基于混响网络模型的具体仿真实现。给出了简要的理论介绍、具体的实现方法和相应的仿真结果,并对仿真结果进行了诸如统计特性,时空相关特性和频谱特性的检验,检验结果表明,对混响网络模型的具体仿真实现是成功的。     

长基线水声应答器导航系统

本文给出一种长基线水声应答器导航系统的工作原理,系统设备概况,海上实施及数据的实时处理方法。该系统所采用的算法由于作了某些必要的近似处理,避免了直接解非线性方程组同时又满足了精度要求。一整套数据整理及实时处理方法,使系统对于海上实际信号有较好的适应性。文中列出了部份海上试验的数据並作了分析,也对该系统的可能应用范围作了简要展望。     

基于残差补偿的多描述视频编码

作为稳健视频编码与传输的主流研究方向之一,多描述视频编码已经得到了研究人员的广泛关注,然而多描述视频编码的编码效率不高一直是困扰研究人员的问题。为了提高多描述视频编码的编码效率,文中首先对多描述编码的基本原理及其性能进行了简要的介绍,然后在详尽的理论分析的基础之上,提出了一种基于残差补偿的多描述视频编码方案。在该方案中,视频编码过程将每一帧的残差补偿到原始序列上,然后再对补偿后的序列进行正常编码,在接收端,如果两路都能够正确解码,可以合路进行平均,则可以得到较好的视频质量,即便有一路丢失也可以获取可接受的视频质量。利用H.264/AVC的JM10.0作为视频编解码器进行了大量仿真实验,实验证明基于残差补偿的多描述视频编码具有很高的编码效率,效率最高可以达到90%以上,冗余度在10%～20%左右。     

数字式多波束相控阵的测向方法与测向精度分析

本文提出了在形成波束的两个半阵间,引进可变延时的适合于数字多波束测向的和差相关测向方法,并对测向精度作了较为详细的讨论.文中利用输入骚音信号的统计特征以及信号在声系统中的传递关系,导出了系统输出的均值、方差,然后再据此求出统计意义上的测向精度.所得结果与计算机模拟结果基本一致.