视频会议室之回声消除

视频会议室音频不仅会出现声反馈,而且会出现回声现象。分析回声和反馈的区别以及回声消除的原理的基础上,给出了回声消除设备的具体连接方法及具体使用情况;预见能实现本地和远端同时消除回声的设备将在多点视频会议项目中大显身手。     

远程侧扫声纳的一些最近结果

侧扫声纳是一种研究海底的技术,它与其它地球物理学的方法相结合,利用记录和显示斜入射角下的海底混响来研究海底。声纳换能器设计成水平束宽为1.5到2.5度,垂直束宽稍大,约10到15度。它安装在对于横摇和艏摇足够稳定的载体上,载体在与主波束成直角的方向曳航。在规则的间隔内发射声脉冲,相邻发射之间记录混响。主波束由水平方向向下倾斜,以便以掠入射角击中海底。发射脉冲的带宽由需要的距离分辨率支配。     

舰壳声纳定向的摇摆不稳定性坐标逆变换修正

本文指出了舰壳声纳波束方位的摇摆修正与目标方位值的摇摆修正的不同之处。着重叙述了波束不能垂直俯仰的舰壳声纳在恶劣海况下工作时,它的目标方位值的摇摆修正方法,并推导了修正公式,最后给出了六级海况下的计算机多点模拟验证的结果,证明该方法能使声纳的目标方位值不受舰船摇摆的影响。     

探测高速小目标的声纳信号波形设计

针对用主动声纳探测水下高速运动的小目标存在的主要干扰,海面,海底混响和接收信号的起伏,讨论了宜采用的声纳信号形式,在混响信道中,对高多普勒目标采用加窗的长ＣＷ脉冲是合适的,而根据多途信道中回波存在的起伏的特点,需要采用多频脉冲,最后给出了用探测高速小目标的声纳最佳发射信号形式和频率编码方案。     

均匀线阵波束的电子聚焦扫描方法

本文提出了一种可用数字电路实现,能同时完成波束聚焦与方位扫描的均匀线阵波束聚焦扫描方法。发射换能器辐射单频脉冲,均匀线阵接收目标回波。一个较低频率的单频信号通过抽头延迟线产生各种相移,与水听器接收的信号相乘,以消除空间位置引起的相位差。所描述的原理可用在近场声纳上。     

准确测量水下目标的目标强度

以测量球和短柱的目标强度为例 ,本文根据主动声纳方程数值模拟研究在测量水下目标的目标强度实验中应当满足的平面波入射、稳态和散射远场条件。讨论了满足基本远场条件存在的测试误差和平面波条件 ;除了单“亮点”回波外 ,根据回波形成机理 ,提出多“亮点”回波情况下建立稳态散射入射波脉冲的宽度必须大于窄脉冲回波的扩展宽度。     

目标回声亮点分析方法

以回声亮点数据为基础,论述了目标回声亮点的方位-距离表示方法、多波束亮点标量表示、矢量表示方法、目标回声亮点历程与多波束相结合的分析方法,并联合亮点分布特性估算了目标尺度特性。该回声亮点分析方法对于分析声纳目标的固定亮点、移动亮点、双亮点特征、以及目标的方位走势和目标尺度估计等有重要意义。尤其在提高鱼雷智能自导精度、目标的辨识等方面有着重要的工程实用价值。     

连续波声呐中的调频信号设计方法及性能分析

相对传统的短时脉冲波主动声呐而言,连续波主动声呐是一种新型体制的声呐设备,允许在扫描周期内发射高占空比的信号,并且在发射信号的同时进行侦听,由此可以对水下目标实现连续照射,消除距离盲区。由于发射和接收机制的不同,连续波主动声呐对发射信号的波形和处理方法也各有差异,一是要考虑到"直达波"抑制问题,二是要在时间带宽积和对目标的照射时间间隔两者之间进行折中。针对上述两个问题,设计了一种在连续波主动声呐中发射的新型脉冲串信号,该类信号由多个相互正交的广义正弦调频信号串组成,以此在频域上消除回波与拷贝信号的相关性;后置处理中对接收回波提供了三种不同的方案,在时间带宽积和照射时间间隔两者之间择优选择最佳检测效果。计算机仿真结果表明:该类信号波形以及相应的处理方法可以有效地抑制直达波干扰并给出目标的速度-距离信息。     

消声水池中弹性球回声的测量与标定

在消声水池中对直径范围为2cm～5cm的钢球进行了回声测量。对长脉冲和短脉冲入射声信号的回声信号进行了分析比较。研究了目标的弹性作用在这两种情况下对回声的影响。通过对标准钢球回声测量结果与解析计算结果的比较,检验了消声水池目标回声测量的精度,并为其他非标准目标回声测量提供对比标定的依据。     

一种多目标自动跟踪的逻辑关联方法

目标跟踪是被动声纳系统的主要功能之一,跟踪器为目标运动分析和目标识别等后置处理提供输入数据。声纳操作员利用人脑独特的认知模式、先验知识和视觉的迹迹相关效应,能够很好地在声纳显示方位历程图上发现目标并录取跟踪。但实际应用中由于低信噪比、航迹交叉和转向等复杂多目标情形,声纳系统实现多目标自动跟踪十分困难。给出一种多目标自动跟踪的逻辑关联方法,利用被动声纳宽带波束输出数据,通过点迹与航迹关联、航迹评价管理和交叉处理等过程,可以较好实现多目标自动跟踪。试验数据的处理结果验证了所提方法的有效性,能够在声纳装备中得到工程应用。     

新型抗混响梳状波形设计

1.引言 抗混响问题是主动声纳在浅水中需解决的一个主要问题.目前的作法有两种:一是动目标检测,二是依赖于波形设计.对于后者来说,在几何梳状信号被提出之前,抗混响波形主要采用两种形式:一种是宽带平谱信号,它将混响能量平均扩展到整个频带上,以使每个分辨区域内的混响能量分布尽量少.另一种是长时加窗连续脉冲(如Hanning窗),它使混响能量集中在零多普勒区域内,有利于检测非零多普勒目标.     

MESOTECH971型声纳简介

由加拿大TAMTECH有限公司研制的MESOTECH 971型彩色图象声纳(COLORIMAGE SONAR)是应用微机技术的遥控潜水器(ROV)用的新型脉冲式声纳。它为ROV在水下寻找目标、定位、避撞和进行检测提供了有力的辅助,现已被英国SUB SEAOFFSHORE公司的“先锋”号ROV作为标准配置设备,广泛地使用在钻井服务、管道检查及平台检测等水下作业中。     

修正时延扩展卡尔曼滤波MIMO声纳目标跟踪方法研究

分布式多输入多输k~（Multiple．InputMultiple—Output,MIMO）声纳是一种通过MIMO技术规划时空信道来提高声纳探测性能的新型主动探测声纳体制。由于分布式MIMO声纳节点分布间隔大,水中声速较小,由各发射节点同步发射的测距信号将经过不同的时延到达目标,因此各接收节点测得的距离值分别对应于目标不同时刻的状态。常规的定位方法并没有考虑传播时延对测量值的影响,因而定位精度受到限制。提出了一种修正时延的扩展卡尔曼滤波方法（ModifiedExtendedKalmanFilter,MEKF）对分布式MIMO声纳系统中的移动目标进行跟踪。仿真结果表明,与常规的目标定位跟踪方法相比,该方法有定位精度高、收敛速度快、跟踪性能稳定的特点。     

实际海洋中的多途径传播及它对声纳设计和性能的影响

一般来讲,水声最重要的军事用途是在经费和技术条件许可的情况下,在尽可能远的距离内探测潜艇。现在,利用目标的辐射噪声进行探测的被动声纳,探测距离可达几百海里;利用目标回声进行探测的主动声纳,探测距离可达几十海里。这些量级的探测距离要求采用当前最高水平的信号处理、基阵设计和显示技术。     

一种多子阵合成孔径声纳CS成像算法

由于方位向采样不均匀,已有的频域算法如CS算法（ChirpScaling）等不能直接应用于多子阵合成孔径声纳成像．提出了一种可用于方位向不均匀采样多子阵合成孔径声纳的CS成像算法。此方法利用多子阵合成孔径声纳系统等间隔布阵和匀速直线运动的特点,将方位向不均匀采样的傅立叶变换分解为若干均匀采样的傅立叶变换,从而可以利用FFT提高计算效率。成像结果及分析表明,此方法可以很好应用于多子阵合成孔径声纳成像,并保持了标准CS算法快速高效的特点。     

用微型计算机提高超声波测距、测深仪测量精度的若干方法

在微型计算机应用于超声波测距、测深仪之前,测距、测深仪虽然都是根据回声原理制成,记下从发射超声波,到从目标反射回到声源处的时间间隔t,根据声波在空气或水中传播的速度c来计算出声源到目标物的距离D。 D=1/2ct(m)(1) 但式中的声速c都被看作是一个常量,在电路上以一个半倍于声速c的频率,由回声时间控制此频率的计数脉冲个数来测定距离D。而实际上,声速c并不是常量,它是一个决定于介质中许多声传播特性的变量。在空气和水的介质中,声速关系式较为简单,具体如下。在空气中: 在100m深以内的水中: c= 1400+4.ZT一0.055T’+1.39s(m/s)(3) …     

Robust统计在主动声纳分裂波束目标方位走向估计中的应用

主动声纳通常采用分裂波束双通道互谱法进行目标方位估计，但信号处理过程中目标回波脉冲长度往往和信号处理帧周期长度不匹配，或者在整个信号处理帧周期的信噪比不一致，造成瞬时方位估计目标走向算法具有较大的误差，不利于目标参量估计与分类。采用Robust统计对瞬时方位估计数据进行处理，能够有效降低目标方位走向估计的误差。本文通过对Huber估计进行了分析并提出了改进Huber估计，给出了其工程实现算法，实验验证该Robust统计在降低目标方位走向估计误差上具有稳健收敛的性能。     

一种仿生谐波信号的分析

0引言动物声纳在恶劣捕食环境的具有卓越的性能,如大棕蝙蝠密集丛林中捕获到静止昆虫,瓶鼻海豚则能从泥沙中寻找到不同尺寸、形状的掩埋目标[1]。无庸置疑,回声定位动物在复杂环境下跟踪和捕食猎物的能力让人工声纳系统望尘莫及。研究表明,动物声纳之所以具有优势,一个主要原因就是其发声信号更加多样、复杂,其中蝙蝠利用多个谐波信号来对抗丛林等混响背景[2]。本文从波形分析的角度来探讨谐波信号在人工声纳的应用问题。     

基于辅助阵元校正法的柔性阵列阵元位置校正

本文介绍了两种用于校正大型柔性声纳阵列的阵元位置的方法。在阵列进行海底铺设后,阵元位置的不确定,会大大降低声纳搜索方位的性能。辅助阵元校正方法考虑使用阵上较短距离间隔的阵元作为辅助阵元来对信号到达角和阵元相对相位同时进行估计。并从至少两组不同方位声源点测得的数据,获得阵元的相对坐标位置,得到阵形。为了保证校正的有效性,我们比较了这两种辅助阵元校正方法,通过大量的仿真试验比较它们对辅助阵元误差扰动的敏感度,并选择了宽容性较好的MUSIC辅助阵元方法进行了实际的海上试验。     

基于方位-距离量测的舰艇搜潜定位算法研究

结合舰艇拖曳线列阵声纳实际搜潜装备,利用舰载声纳测得的潜艇目标方位和距离信息,建立了基于目标方位-距离量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型,并对定位误差进行了分析,在该模型基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向等因素对定位性能的影响,给出了仿真结果并进行了分析,仿真结果表明：不同的目标运动态势,对声纳探测定位性能影响很大,因此,根据目标运动态势合理选择声纳的位置和探测方位在一定程度上可提高声纳的探测定位性能.