单矢量水听器的高分辨方位估计应用研究

为了提高单矢量水听器的目标分辨能力,将MUSIC算法用于单矢量水听器方位估计。根据单矢量水听器的阵列流型特点,将子空间分解理论应用到单矢量水听器方位估计上,实现了单个矢量水听器的高分辨方位估计。根据应用中出现的问题,对算法进行改进。计算机仿真结果表明,在无需知道信号先验信息条件下,该算法依靠单个矢量水听器便可实现窄带信号和宽带信号的高分辨方位估计,而且在足够高的信噪比条件下,能够达到渐进无偏估计。湖试数据的处理结果验证了改进算法的有效性。  

关于鱼雷自导技术发展的几点思考

本文针对当前国外鱼雷自导技术发展的现状，介绍并讨论了几种对我国鱼雷自导技术的发展具有重要价值的实用技术及其相关的工作，其中包括：船基光纤自导技术，尾流研究及尾流自导技术、亮点结构目标识别技术和低频线远程自导技术。  

界面反射对定位系统性能影响及应对策略研究

基于同步式水声定位系统的定位解算原理,分析了单阵元时延估计误差对系统定位精度的影响.结合水声信道特点,揭示了目标位于不同位置时直达声和海面一次反射声相位差的变化规律;探讨了界面反射对系统定位精度影响的物理机理;并利用"相消干涉"信号前后"边沿"的时延差等于发射信号长度这一信号叠加特征改进常规信号检测器的信号处理逻辑,以提高信号检测能力和时延估计精度,减小多途影响,改善水声定位系统性能.仿真结果验证了该方法的有效性.  

声矢量阵阵元姿态误差自校正算法研究

在实际情况下，声矢量阵存在阵元姿态误差。为充分认知阵元姿态误差，分析阵元姿态误差对声矢量阵波束图的影响。针对有源校正算法受限于实际的工作环境，提出了一种声矢量阵阵元姿态误差自校正算法。该算法通过非线性迭代使目标函数最小化，从而实现阵元姿态误差参数和信源波达方向（DOA）的联合估计。大量计算机仿真结果表明，该自校正算法具有良好的参数估计及快速收敛性能。  

多途条件下近场声源三维被动定位

为了解决近场被动目标的三维定位问题，在多途条件下提出了一种水平阵定位方法。任意选择扫描深度获得二维声图测量结果，进而在二维扫描平面搜索谱峰，得到目标信源与海面镜像虚源的聚焦点位置；利用它们的几何关系对测量结果进行修正，得到目标的三维坐标。仿真结果表明：不同的扫描深度对定位精度的影响较小；随着目标远离阵列，定位误差逐渐增大；在靠近阵列的区域里，多途聚焦点与直达声聚焦点混叠，方法失效。因此，该方法可以在多途条件下对一定范围内的近场被动目标实现三维定位。  

基于同态滤波技术的水下目标运动参数估计

针对测量平台空间有限条件下的近场目标运动分析问题，提出了一种基于浅海射线声学多途结构的单水听器水下目标运动分析(TMA)方法。通过构建匀速直线运动目标的三维多途时延模型，推导了以运动参数为变量的直达声和海面一次反射声时延差的非线性函数表达式；根据典型水声信道特征，推导了信道的倒谱表达式，进而利用同态滤波技术解卷积能力估计直达声和海面一次反射声时延差；结合Levenberg-Marquardt方法求解非线性方程的最优解；最后提出二次逼近校正方法，降低了实际水文条件对参数估计的影响。仿真结果证明了方法的正确性，参数估计精度满足实际应用需求。  

单矢量水听器时空变换技术研究

提出了一种基于单矢量水听器的信号处理新技术。方法通过对单矢量水听器各通道时域采样数据进行分解，将单矢量水听器等效虚拟为具有空间孔径的半波均匀直线阵。与单矢量水听器相比，虚拟后的阵列具有更窄的空域指向性波束。利用虚拟阵列的快拍数据可完成对空间目标方位估计，且可对宽带和窄带信号在频率或时域进行处理。新方法无需进行阵列流型的校正，因而具有更强的鲁棒性。理论分析和计算机仿真表明，在各向同性噪声场中，对于窄带或宽带目标，新方法具有比单矢量水听器MUSIC算法更好的方位估计性能。湖上试验验证了算法的有效性。  

对抗条件下浮标基水声定位技术研究

浮标基定位系统利用水声侦察信号对待测目标进行定位时,时延测量精度是系统定位精度的关键因素。在非水声对抗条件下,传统的信号检测手段与分群开窗相结合的方法可以准确测得直达声信号时延并对待测目标精确定位,但在水声对抗情况下,由于对抗器材模拟回波的存在,传统方法的定位精度下降,甚至不能正确定位。针对这种情况,本文提出了一种基于时延匹配及信号多普勒的侦察信号辨识方法。理论分析与仿真结果证明,该方法有效可行。  

基于子空间拟合的声矢量阵阵型校正算法及DOA估计

将声场中的声压、振速进行联合信息处理,基于信号子空间拟合原理提出了一种声矢量阵高分辨方位估计算法。该算法在估计性能上与声矢量阵MUSIC算法接近,但在运算量方面有所减少;并针对阵元位置存在误差时文中算法性能恶化的问题,基于迭代优化原理提出了一种声矢量阵阵型校正算法。该算法依赖两个方位未知的disjoint信源,结合单矢量传感器方位估计技术实现了对阵元位置误差的有效估计。仿真结果表明,随着disjoint信源信噪比的增大和快拍数的增加,声矢量阵阵型校正算法的性能明显提高。  

瞬时相关积分法及其在线谱检测中的应用

在Wigner-Vill变换的基础上,推导出一种线谱检测新方法———瞬时相关积分算法。文中阐述了瞬时积分法的基本原理,从理论上分析了在目标高速运动条件下该算法对线谱分量和噪声分量的影响,并且分析了该算法的处理增益,进行了仿真分析和湖上试验验证。试验结果表明瞬时积分相关算法能够有效地消除多普勒影响,消除交叉干扰项,可以广泛应用于对线谱信号的检测和估计。