水雷主动声引信抗邻雷干扰研究

水雷主动声引信是利用目标舰艇的反射来探测目标的。它具有动作可靠性高、局位性好等优点．但是，当水雷以雷阵方式布放时，如果使用水深较大，布雷间隔较小，邻雷之间就可能产生相互干扰，引起误动。文中主要分析邻雷干扰产生的原因，提出一种简单易行的抗邻雷干扰措施，该措施已在实际产品中采用，使用效果良好。     

水雷主动声引信抗尾流干扰研究

本文研究了舰船和尾流的声反射特性，分析了它们之间的区别。根据大量的实测数据，提出了主动声引信抗尾流干扰的方案和措施，在实际应用中取得了良好的效果。     

一种基于快速傅里叶变换反鱼雷鱼雷主动声引信回波检测方法

为了实现反鱼雷鱼雷（ATT）声引信在强混响背景下对回波信号的检测,利用反鱼雷鱼雷主动声引信目标回波信号与混响噪声之间的特性差异,基于多普勒频移这一特征量设计了基于快速傅里叶变换（FFT）的回波信号检测方法。在降低了接收机设备量的同时,实现了-50～50 kHz的频率搜索范围。最后,通过蒙特卡罗方法仿真分析了接收系统工作特性。研究结果表明,基于FFT的反鱼雷鱼雷主动声引信检测系统可以实现对强混响背景下目标回波的检测。当信噪比高于3 dB时,在虚警概率Pf=10-4下,检测系统检测概率达到0.999 5以上。     

鱼雷声引信目标回波高精度频率估计方法

针对鱼雷与潜艇交会近场区体目标效应对多普勒频率估计精度的影响,提出了一种快速高精度提取潜艇回波多普勒频率信息的频率估计方法。该方法是基于Rife算法和Quinn算法的联合频率估计方法,充分利用Rife算法运算量小,易工程实现的特点,同时结合Quinn算法良好抗噪性能进行快速频率估计。针对Rife算法和Quinn算法在离散傅立叶变换（DFT）量化频率点附近估计误差偏大的问题,采用对Rife算法和Quinn算法频率修正项进行加权的方法提高该区域的频率估计精度。仿真结果表明,该方法计算量小、频率估计性能稳定且估计均方根误差在整个频段上比Rife算法和Quinn算法更接近克拉美-罗下限,能较好满足反潜鱼雷主动声引信实现精确炸点预测的要求。     

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。     

基于经验模式分解的广义互相关时延估计

提出一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的广义互相关时延估计方法,用来解决信号非稳态且采集信号的各个通道间存在相关性噪声的条件下如何提高时延估计精度的问题.利用EMD处理非稳态、非线性信号具有良好的自适应性的特点,将声信号分解为多个本征模态函数(Intrinsic ModeFunction,IMF),然后对相应的IMF进行互相关获得多尺度时延值.针对多个时延值不相等的问题,给出了选择精确时延的频谱一致性和时延矢量匹配两个准则,提高了该方法的实用性;并将这一理论应用于声阵列对声源的定位.试验证明:该方法能够在信号非稳态且采集信号的各个通道间存在相关性噪声条件下实现时延的精确估计,并提高了定位精度和时延估计的稳健性.     

一种鱼雷主动声自导目标检测真实性判定方法

针对鱼雷主动声自导检测目标不稳定问题,提出了一种量化的目标检测真实性判定方法。该方法根据鱼雷检测目标点的距离、方位等有关航行参数,采用坐标反算方法计算其在鱼雷内测坐标系中坐标,对目标点位置进行坐标转换,在同一平面直角坐标系中计算鱼雷检测目标点与实际目标点的距离,并据此判定鱼雷主动声自导检测目标的真实性。文中采用Python程序设计语言实现了该算法,算例验证了该方法简单有效,具有可行性。     

基于经验模态分解的Wigner-Ville分布交叉项抑制方法

针对Wigner-Ville分布（Wigner-Ville distribution,简称WVD）在多分量信号时频表示中固有的交叉项问题,提出了一种结合经验模态分解（empirical mode decomposition,简称EMD）的WVD交叉项抑制新方法。对待分析信号进行经验模态分解,得到一系列本征模态函数分量,为了进一步保证本征模态函数分量之间的正交性,对本征模态分量进行独立分量分析（independent component analysis,简称ICA）,根据WVD定义,正交信号之和的WVD等于正交信号WVD的和,通过分别求分解分量WVD并求和的方式,得到最终的WVD时频表示,可以有效抑制多分量信号WVD的交叉项,并保持WVD的时频聚集性。     

一种新的水声目标EMD能量熵检测方法

为了解决复杂环境中水声目标难以有效检测的问题,提出了一种新的基于经验模式分解（EMD）能量熵的水声目标检测方法。该方法通过对水声信号进行经验模式分解,提取信号的本征模式分量并转化为能量特征向量,从而观测子频带能量特征的变化;然后由能量特征向量计算出经验模式能量熵,实现了对水声目标的检测。将该方法应用在仿真和实测的水声目标辐射噪声数据的目标检测中,测试结果表明,与小波变换方法相比,该方法不仅能有效地得到水声信号子频带的能量特征,而且还极大地优化了水声目标检测的区间。     

水声引信双门控制自调周期抗邻弹干扰方法

多枚深弹齐射时,在有效探测范围内,可能会出现邻弹干扰,引起引信误动。解决方法有多普勒频偏法和编码法:多普勒频偏法只能确定回波的存在,不能区分类别;编码方法的信号脉宽必须大于脉冲展宽,会增大探测盲区。受蝙蝠双耳对回波敏感的启发,设计一个双门控制信号,以降低近距离体积混响干扰和避免邻弹干扰,控制门内允许接收信号。若两个门内都有信号,则判断该信号为自身发射信号的回波;若第一个控制门内有信号,第二个控制门内无信号,由于多次探测发射信号周期是按规律变化,所以可判断该信号为非自身发射信号,排除邻弹干扰。实验表明,双门控制自调周期信号简单,使深弹水声引信对邻弹引信发射信号回波不敏感,且提高了测距准确率。     

频移键控调制的直序列扩频技术在水声遥控引信中的应用研究

提出了一种适用于水声遥控引信的直接序列扩频（DSSS）调制方法,它是采用频移键控（FSK）对扩频序列进行调制,并采用了非相干解调,这简化了遥控引信中接收机结构。性能仿真和湖试数据分析表明,DSSS-FSK技术在多径传播的环境中具有良好的抗噪声性能。与采用FSK调制和纠错编码的方法相比,信噪比有明显的改善。     

基于谐波集检测的飞行目标水下声探测算法研究

螺旋桨飞机以一定高度在水面上飞行时,其噪声谱中的线谱存在明显的谐波关系。随着噪声由空气入水的跨界传播以及水下传播环境的变化,谐波关系有减弱的趋势。针对此问题,提出了基于谐波集检测与最强谱线检测相结合的检测算法。该算法采用门限调节因子来自适应地调整检测门限,提高了远距离低信噪比情况下目标的探测性能,可以有效地在水下环境检测螺旋桨飞机。水下单水听器接收的实测信号检测结果表明,对于巡航速度为36 m/s的螺旋桨飞机,探测距离可以达到2.48 km.     

反弹道导弹引信前向探测研究

根据战术弹道导弹的再入特点及拦截难点，通过对引信前向探测技术的分析，详细论述了GIF(Guidance Intigrated Fusing)算法的流程，并通过相关的仿真，分析了对起爆性能产生影响的诸多因素，并对信息滤波算法进行讨论，对不同滤波算法性能进行了数学仿真。     

基于两个混沌序列的水声遥控通信跳频图案构造方法

介绍了对混沌序列进行对称量化产生跳频图案时,用两个初值和参数不同的Logistic信号分别进行量化得到的两个不同的序列（或称临时跳频图案）,再用临时跳频混沌信号产生宽间隔跳频图案,仿真实验表明该方法产生的跳频图案对水声遥控通信系统具有更强的保密性.     

基于径向基神经网络的水声微弱信号检测

为了克服传统随机信号处理手段检测水声微弱信号的缺陷,提高水声微弱信号检测效率,详细分析了海洋混响噪声的混沌特性,将混沌理论中相空间重构理论与径向基神经网络相结合建立了预测模型,从模型预测值与实际观测值的绝对误差中检测出微弱谐波信号频谱值,通过解算获取回波信号包含目标信息,从而提出了一种海洋混响混沌序列预测方法。相比传统随机信号处理手段检测水声微弱信号的方法,本文建立的预测模型克服了将背景噪声简化作白噪声的低信噪比检测缺陷,检测结果准确,检测效率高,适用于水声微弱信号检测。     

基于SVD-TLS的AR谱估计方法在声目标识别中的应用

为提高 AR谱估计方法的抗噪性能 ,提出采用 SVD-TLS算法。文中对该算法作了介绍 ,并用一简单例子将 SVD-TLS与其它算法作了比较 ,最后应用 SVD-TLS对几组实测的直升机声信号进行了 AR参数估计和谐波频率提取。仿真结果表明 SVD-TL S较之其它算法可在更低的信噪比情况下准确地提取信号的频率信息 ,具有良好的抗噪性能和数值稳定性 ,将其用于声目标识别对改善系统的抗噪性能是十分有意义的。     

超声端点反射法检测PBX表面裂纹深度

炸药件表面裂纹对其力学性能及爆轰性能具有重要影响,能否通过加工余量去除表面裂纹,关键在于裂纹深度的准确定量。本研究基于超声波端点反射基本原理,建立了奥克托今(HMX)基高聚物黏结炸药(PBX)表面裂纹深度定量检测方法。设计制作了不同深度裂纹的模拟试块,校验了超声端点反射法裂纹深度定量精度。发现实验测量重复性好,实测深度与真实深度之间的差值小于1.0 mm。对比了含自然裂纹的炸药件超声检测和微焦点CT成像技术检测结果。其裂纹深度结果一致性好,表明端点反射法测量裂纹深度是可靠的。分析了超声检测误差来源。结果表明,超声端点反射法检测的裂纹深度与其裂纹实际深度较接近,误差在±1.0 mm之内。