混响环境下基于频率-波数谱分析的水下慢速目标回波检测方法

针对水下慢速目标回波信号往往被随机噪声、混响信号等湮没的问题,提出一种基于频率-波 数（FK）谱分析的回波检测方法。FK谱分析相当于速度滤波器,回波中的混响信号与运动目标信号在FK域呈现不同形态。利用此特性,通过Radon变换提取接收信号经过二维傅里叶变换后的FK谱线信息。构建低维数特征空间,采用支持向量机识别运动目标和混响信号。进一步根据运动目标信号的FK谱线斜率构建滤波器,进行信号滤波。该方法将目标分类前置,不需要预先对信号做波束形成,较传统方式更高效。采用海试数据验证算法,成功从强混响信号提取目标信号,并获得大约3 dB增 益。结果表明,回波检测方法能够提取受混响严重干扰的慢速运动目标信号。     

一种基于支持向量机分类的瞬态信号检测方法

用支持向量机（Support Vector Machine,SVM）方法对水下运动目标辐射噪声的谱图进行高维空间下的最优划分,实现水下瞬态信号的有效检测。其基本思想是将时频谱图拆分成若干时频细胞单元（Time Frequency Cell,TFC）,选择合适的高斯核向量机,寻找时频细胞单元间的差异性,进而实现对瞬态信号的检测。海试数据处理表明该方法检测瞬态信号的有效性,运算量小且稳健性高;与常规能量检测方法相比,更易确定检测门限,减少虚警。     

参量阵声纳回波信号模拟器设计

本文所设计的信号模拟器基于参量发射声纳,能够对多目标的信号回波进行模拟。通过建立阵元域信号的数学模型,提出了基阵模拟器的软硬件设计方法。对模拟器信号的处理结果表明该模拟器对不同信号、多个目标的设计有效,能够应用于声纳设备的实验室联调和测试,具有实时性强和人机交互性强等特点,为水声设备的试验与鉴定提供了经济便捷的手段。