基于FOCUSS的水中目标回波亮点高分辨提取方法

水中目标回波亮点空间分布是估计目标尺度、确定目标要害部位、目标识别分类的主要目标特性依据。分析了水中目标回波亮点提取的主要方法及其优缺点,针对提高水中目标回波亮点方位估计分辨率的问题,采用欠定系统局域解法(Focal Undetermined System Solver,FOCUSS)压缩感知信号处理方法估计目标回波亮点的方位分布,并与时域常规波束形成(Conventional Beamforming,CBF)方法、子阵最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)波束形成方法进行了比较。试验数据处理结果表明,FOCUSS压缩感知方法的回波亮点方位输出主瓣是"针形"的且无明显旁瓣,分辨率高于子阵MVDR、CBF波束形成处理结果。另一方面,FOCUSS压缩感知方法对信噪比的要求高,适用于良好信噪比条件下的回波亮点提取。     

分裂波束双通道方位走向的空间模糊问题

目标回波的空间方位走向是重要的目标空间特性，其特性和特征是水下体目标识别的重要依据。讨论了基于分裂波束双通道方位走向方法目标尺度识别中的方位走向的扩展特性，给出了目标走向的理论统计趋势结果。进一步给出了分裂波束双通道方位走向的空间视角扩展的模糊范围。同时讨论了不同发射信号形式和参数对目标尺度张角模糊范围的影响。结果表明：短CW脉冲和LFM发射信号形式下，目标尺度方位扩展角模糊程度要小于长CW脉冲发射信号形式下的目标方位扩展角模糊程度，识别舷角范围增大。     

靶雷目标尺度和亮点模拟效果分析

新型靶雷具有目标尺度和亮点模拟功能.本文首先简要介绍了靶雷的声学模拟特征,阐述了目标尺度和亮点模拟效果检测方法.采用多波束测量模拟目标的覆盖扇面角,通过计算获得目标的模拟尺度和回波亮点强度.提供了湖上部分测试结果,并对结果进行了分析.结果表明该型靶雷目标模拟效果逼真,模拟方法可行,检测手段合理.     

靶雷目标尺度和亮点模拟效果分析

新型靶雷具有目标尺度和亮点模拟功能.本文首先简要介绍了靶雷的声学模拟特征,阐述了目标尺度和亮点模拟效果检测方法.采用多波束测量模拟目标的覆盖扇面角,通过计算获得目标的模拟尺度和回波亮点强度.提供了湖上部分测试结果,并对结果进行了分析.结果表明该型靶雷目标模拟效果逼真,模拟方法可行,检测手段合理.     

基于多波束系统的水下目标近程回波亮点声图像

模拟多波束系统,仿真得到了水下目标的二维回波亮点声图像。先采用小分置角双基地目标回波特性计算的近场板块元方法,计算得到水下目标的传递函数。再根据多波束系统的理论,建立了水下目标回波亮点二维声图像的基本框架,实现了水下目标回波亮点二维声图像仿真。最后得到了水下目标不同方位角情况下近程二维回波亮点的声图像。     

基于回波方位起伏特性的水下目标识别技术研究

分析了基于鱼雷分裂波束双通道系统的水下目标回波方位起伏方差计算方法,并利用尺度目标和点目标的回波信息的方位起伏差别,研究了一种识别潜艇和点源目标的新方法,并对建立的模型进行了计算机仿真,仿真结果证实了该方法对尺度目标和点目标识别的有效性。     

三元组线列阵分裂波束目标方位跟踪方法

针对单线阵进行弱目标跟踪时容易受到强目标影响的问题,将三元组线列阵进行分裂波束定向,可提高对弱目标的方位跟踪能力。通过将三元组线列阵等分为两个三元组子阵,对两个三元组子阵分别进行心形波束形成,利用各自心形波束输出进行分裂波束处理得到目标方位。与常规单线阵分裂波束目标跟踪方法相比,该方法不但能给出跟踪目标的左右舷信息,同时提高了不同舷侧存在多目标时的目标跟踪能力。对海试数据的实际处理结果表明,三元组线列阵分裂波束定向时提高了对多目标的方位跟踪能力。     

面向方位无关识别的回声特征ANN自动提取

特征提取是目标识别的前提与成败关键之所系。大量实验表明：非球对称目标的回声特性主要随方位或姿态角的变化而呈混沌态变化，常规方法（如谱分析、矩法、ＡＲ／ＡＲＭＡ建模、亮点结构分析、波形分析等等）提取的特征往往随目标方位的变化出现严重的类内弥散与类间交迭，从而导致决策界面过分复杂、甚至完全失效。因此，在目标方位非固定的情况下，如何提取适当的回波特征２０年来一直是国际学术界广泛关注的问题。本文提出一种面向方位无关识别的回声特征ＡＮＮ自动提取方法，采用多传感器，神经网络直接利用回波复包络数据自动生成具有…     

利用相邻三波束内插提高多波束定向精度

本文从工程上易于实现、设备增加量最小等角度出发,通过分析及计算机模拟给出了一种可以提高多波束接收机定向精度的方位内插处理法。这种方法是通过一个参变量求得实际目标的方位。计算机模拟计算得到的方位估值与实际目标方位的绝对误差曲线表明,这种方法能够明显地提高多波束定向精度。该方法不仅适用于回音搜索方式,对噪音工作方式也同样适用。     

声诱饵对尺度目标的回波模拟方法

潜艇回波可以等效成若干个散射亮点回波相干迭加的结果,现代声自导鱼雷基于这一物理事实,通过辨识目标尺度来识别真假目标。提出使用具备数据通信能力的多个点源声诱饵,通过信息交互实现各声诱饵回波发射延时的有序控制,实现对尺度目标的多亮点回波模拟。具体仿真算例表明,该方法对利用方位走向特征和声成像进行目标尺度识别的鱼雷具有对抗效果。     

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。     

基于激光测距的飞机着陆滑行灯靶板自动化校准系统

飞机着陆滑行灯的传统灯光校靶方法存在测量误差大、操作效率低、可靠性差的缺陷.针对此问题,本文基于激光准直和激光测距原理,研究并提出了一套飞机着陆滑行灯自动化校靶系统,该系统利用激光仪模拟滑行灯指示进行光路准直调整,通过激光测距实现滑行灯空间位置的调整,并采用电子靶板实现自动化调整,进而实现着陆滑行灯的自动化校准.开展实...     

基于空间平滑的多波束测深声呐相干分布源方位估计

在多波束测深声呐的工作环境中,若海底反向散射信号不满足点源假设,方位估计精度将严重下降,而基于分布源模型的方位估计算法可以适应这种环境。目前,大多数分布源算法要求分布源之间不相干,有人提出采用Toeplitz方法估计相干分布源,但该方法精度不高并且忽略了角度扩展参数。为解决多波束测深声呐相干分布源的方位估计问题,提出了基于空间平滑的广义MUSIC方法,公式推导证明了算法的有效性,通过计算机仿真给出算法方位估计的精度以及不同信噪比条件下的性能,最后采用多波束测深系统的实验数据对算法进行了验证。     

多波束条带测深系统中正交信号的获取技术

本文针对多波束条带测深系统，提出了一种优化的数字希尔伯特（Ｈｉｌｂｅｒｔ）变换方法，来获取幅度和相位严格平衡的正交信号。给出了理论分析过程和实时产生多路正交信号的基于流水线操作的硬件实现结构。湖上实验表明了这种方法的有效性以及工程实现的简单可靠性。     

时间反转镜DOA-AT成像算法

超声成像中广泛应用的DOA算法容易受到介质的不均匀性和多途效应的影响,纵坐标分辨率较差。在时间反转法理论的基础上,提出在随机媒质中采用时间反转镜超声成像的DOA-AT新算法。新算法通过对散射中接收信号的到达时间和响应矩阵频域奇异值进行分解,将时域内目标函数DOA估计与到达时间估计结合起来,使成像目标的纵坐标估计得到明显改善,对目标检测能力增强。     

MSB-CAATI算法在多波束测深系统中的应用

计算到达角瞬态成像技术(CAATI)是多角测深侧扫声纳(MSBSS)采用的高分辨方位、幅度联合估计技术。本文将CAATI技术扩展到多波束测深声纳(MBBS),提出了一种新的多子阵波束域CAATI(MSB-CAATI)算法。仿真实验证明了该算法与CAATI技术相比具有更高的估计精度和更低的分辨力门限。海试数据的处理验证了MSB-CAATI能很好地应用到多波束测深系统中,使其兼备了FT(傅氏变换)和CAATI各自的优点,能在整个条带宽度内同时获得高分辨力的海底地形和地貌信息,且不易受到低信噪比和复杂地形环境的影响。     

基于伪随机序列的多波束水声探测系统的信道估计技术

多波束水声探测系统不同方向回波信号的同时检测,可以理解为通信中的信道估计问题。在水下多径传播环境中,多径信道的时延参数和幅度衰减参数的估计是多波束探测系统实现目标探测、定位和识别的基础,而抑制来自其它波束的多址干扰(MAI)是信道估计算法的重要目标。将直接序列码分多址(Direct Sequence Code-Division Multiple Access,简称DS-CDMA)通信系统模型应用于水声多波束探测系统。建立了基于伪随机序列的水下多波束探测系统的信号模型,研究了基于子空间方法的超分辨率信道估计算法。并给出了数值仿真实现,分析了信噪比、多址干扰及发射波束数等对信道估计算法性能的影响。仿真结果表明,该算法具有抑制多址干扰的性能,信道参数的估计方差逼近Cramer-Rao下界。这种信道估计技术尤其适合应用于多波束参量阵探测系统。     

有混响条件下的室内语音定向技术的研究

文章讨论了一种新的基于回波分离算法的改进算法，并将其应用于室内有较强混响干扰下的语音定向。算法在有效语音片段检出时，不仅采用了回波估计，还同时考虑了语音特征，最后利用数字波束形成法来计算检出的有效语音片段的方位角，并且，回波估计是在语音短时能量分析的基础上进行的。试验表明，所获得的精度和人耳定向精度相接近。