多基地声纳配置策略研究

本文提出了一种基于检测覆盖范围的多基地声纳配置策略。首先,根据声纳的作用距离公式,分析了双基地声纳的检测覆盖范围特性,它为卡西尼卵形线包围的区域;然后,将此特性推广到三基地和多基地声纳,指出多基地声纳的检测覆盖范围主要与发射、接收机的位置有关,且检测覆盖区域主要集中在发射、接收机附近;最后,在对多基地声纳模型进行部分简化的基础上,提出一种用圆来代替检测覆盖区的多基地声纳配置算法。该算法经过仿真验证,表明配置效果较好。     

基于时延差方差加权的时延差估计方法

针对目标信源数未知时的时延差估计问题,该文提出一种基于时延差方差加权的时延差估计方法。该方法利用目标辐射信号频率单元对应时延差估计比较稳定,噪声频率单元对应时延差估计比较随机的特点,对各频率单元的时延差估计结果进行时延差方差加权,突出信号所占频率单元时延差估计结果,实现对目标信源数未知时的时延差估计。在该文仿真条件下,相比一般分频带互相关法,该方法对信噪比的鲁棒性提高了。理论分析和实验结果表明：该方法对信源数和信噪比的鲁棒性好于一般分频带互相关法。     

基于全相位预处理的时域多重信号分类波达方向估计方法

低信噪比下,针对宽带短脉冲情况下频域多重信号分类(MUSIC)中噪声子空间估计不稳定问题,提出一种基于全相位预处理的时域多重信号分类波达方向(DOA)估计方法。①对线列阵接收数据进行分组处理;②按搜索角度对各组数据进行相移预处理,并对各组数据预处理结果进行相加,得到一组新数据;③对线列阵接收数据在时域构建相移后的协方差矩阵,在更短数据长度下,稳定实现噪声子空间估计,并依据估计出的噪声子空间含有的正交特性,通过单位矩阵加法器得到相应空间谱估计值,实现波达方向估计。数值仿真和实测数据处理结果表明,相比频域MUSIC方法,该方法有效提高了线列阵接收数据协方差矩阵中信号含有量和信噪比,能够在更短数据长度情况下实现对噪声子空间的稳定估计,具有较好的稳定性和检测性能,提高了MUSIC方法在实际波达方向估计中的鲁棒性。     

OFDM水下通信系统信道估计插值算法性能分析

在正交频分复用(OFDM)水下通信系统中,信道估计作为一项关键技术直接影响着系统的性能.研究基于导频信息的线性插值、二阶多项式插值、三次样条插值等信道估计插值算法,应用Matlab仿真给出它们的性能比较,得出不同插值算法下OFDM系统误比特率(BER)和信噪比(SNR)之间的变化关系,以及在不同导频间隔和不同多普勒频移条件下的误比特率曲线图,从而为更好的设计导频间隔,进行水声信道估计提供有力的参考.     

差分二次平均修正的频域相位补偿线谱检测方法

针对常规平均功率谱方法幅度平方后相位信息丢失造成检测性能损失问题,通过对观测数据分段进行快速傅里叶变换后的统计特性进行分析,提出了高斯噪声背景下检测未知线谱的频域相位补偿方法。采用蒙特卡洛法估计相位补偿因子,先进行差分法去除零星野值,然后使用二次平均（TPM）去除连续野值,最后使用估计的相位补偿因子均值构造广义似然比检验统计量实现检测。从理论上对比了广义平均周期图（AVGPR）法、广义功率谱（GPR）法及文中方法的检测性能。仿真结果表明,文中方法充分利用信号的相位信息,参数估计简单,相位补偿因子估计准确,在一定虚警概率下较AVGPR法的检测性能提高了接近5 dB左右。     

一种基于瞬时相位方差加权的线谱检测器

针对水下目标未知线谱的检测问题,依据水下目标辐射噪声含有高强度稳定线谱这一特征,该文提出一种基于瞬时相位方差加权的线谱检测方法。该方法利用目标线谱频率单元对应瞬时相位比较稳定,背景噪声频率单元对应瞬时相位比较随机的特点,对各频率单元进行瞬时相位方差加权,可以进一步抑制背景噪声能量干扰,增强目标线谱检测信噪比(SNR)增益,实现对水下目标辐射噪声中未知线谱的检测。理论分析和实验结果表明：该方法可以较好地增强目标线谱能量、抑制噪声、提高信噪比,在抗复杂信道检测、识别领域具有良好的应用前景。     

改善高分辨逆波束形成检测性能方法研究

针对常规逆波束形成(IBF)不能突破瑞利限问题,相关学者提出一种基于自回归(AR)模型的逆波束形成算法(AR_IBF)来提高逆波束形成的方位分辨率,但该算法相比IBF在实际应用中的检测性能较差。本文通过修改AR模型来改善高分辨率逆波束形成算法(AR_IBF)的检测性。修正后的逆波束形成算法(MAR_IBF)在保证对目标方位的高分辨率检测的同时,在较低信噪比条件下可实现对目标方位的有效检测。理论分析和数值仿真验证了本算法对目标的检测性能提高了近10logN ( N为阵元数)      

多基地声纳系统检测性能分析

分析了多基地声纳系统的检测性能。利用检测统计量,推导了在背景噪声为高斯白噪声、信号为高斯随机过程的情况下,主动多基地声纳系统的最优检测接收机。指出主动多基地声纳系统的最优检测接收机为匹配滤波器。然后,提出了一种基于＂和检测＂原理的简化检测接收机,并分析了它的检测性能及基地选择原则。结果表明：对于这种简化的检测接收机,当一个基地的检测性能远远优于其它基地时,如果再将其它基地融入到处理系统中,系统的检测性能不会得到明显提高,甚至可能会下降;另一方面,当各个基地的输入信噪比接近时,参与检测的基地个数越多,系统的检测性能越好。     

高压变电站主变压器振动波谱实时监测系统研究

介绍了一种基于VC++用加速度传感器实时测量高压变电站主变压器振动位移信号的方法.首先将加速度谱进行频谱变换,计算每个频率分量对应的幅值,进而对这些幅值比较检测出振动信号频率,然后将所需幅值进行叠加运算,根据时域信号和频域信号能量对应关系即可求出简谐振动信号位移幅值和加速度幅值.验证试验结果表明该方法可行,实时性、精度可满足工程实践的需要.     

浅析船舶海洋测报系统研究

船舶海洋测报是认识、研究、掌握海洋环境变化规律和海洋预报提供实时资料的有效手段,测报系统所获取海洋水文、气象要素的观测资料能反应出海域的水文气象基本情况,为研究防灾减灾起到重要作用。系统研究意义和发展现状的阐述为船舶海洋测报工作提供一定的参考,系统关键技术介绍为设计低成本、高性能、高可靠性通用型船舶海洋测报设备提供理论依据。