利用多普勒信息的多途被动定位方法

本文提出了一种利用辐射噪声多普勒信息的多途被动定位方法，推导了该方法的参数估计方差下限，对海上实录的一条鱼雷辐射噪声信号进行了处理，给出了鱼雷深度，速度，运动轨迹的估计值，结果与实际相符，证明了算法的有效性。     

水下运动目标被动测量数据的实时处理

水下运动目标的被动测量和测量的实时性是水声测量设备的难点所在。设计了一套水下运动目标被动测量数据实时处理系统,它综合利用水声技术、计算机技术、电子技术等手段,采用球面内插法实现对水下运动目标被动测量数据的实时处理,并实时显示水下目标运动轨迹。可应用于不同类型水下目标海上试验的定位跟踪测量,具有良好的通用性和海上适应性,并可推广应用于舰船、潜艇等其它水中运动目标的定位跟踪测量,具有明显的军事、经济效益。     

水下振动目标的被动定位方法

在目标定位过程中,采取窗口分数维方法对初至波进行拾取,确定其到达时刻;采用五元十字阵的传感器阵列布局方式,用提取的初至波建立方程组,通过方程组求解目标所在位置.针对水下目标的测向和测距进行了分析和仿真实验.结果表明,将五元十字阵应用于水下目标被动定位的方法是可行的,其定位误差较小,能够获得较精确的定位结果.     

一种水下被动目标运动分析与仿真

文章讨论了一种水下运动的目标和观测平台在不同平面的三维情形下,被动目标运动分析与仿真问题,文中从声呐测量的方位角、爷角和频率的数据入手,采用伪线性估计、最大似然估计两种不同的方法,对水下被动TMA问题进行了研究,并分析了两种不同方法的状态参数估计的误差特性。仿真结果表明：由于增加了观测的信息量,上述方法均能得到较好的参数估计结果,且伪线性估计方差向CRLB界接近。上述方法可推广到目标和观测平台处于同一平面的二维情形。     

一种水下目标被动定位算法

本文提出了一种新的目标运动分析算法,它直接利用水听器数据估算目标轨迹,避免了用频率—方向谱推算方位和频率时所产生的一系列问题.文章阐述了算法原理,推导了有关公式,并描述了在PC机上的具体实现过程.     

一种不下目标被动定位算法

本文提出了一种新的目标运动分析算法，它直接利用不听器数据估算目标轨迹，避免了用频率－方向谱推算方位和频率时所产生的一系列问题。文章阐述了算法原理，推导了有关公式，并描述了在ＰＣ机上的具体实现过程。     

基于声压时间反转镜的水下目标被动定位技术

文章围绕基于时间反转镜技术的水下运动目标被动定位问题,讨论了被动声压反转镜（Pressure Time Reversal Mirror,PTRM）定位的基本原理,在此基础上,对PTRM进行了定位仿真分析,并对湖上试验数据进行了处理,试验结果与理论结果基本一致。结果表明,利用PTRM技术可以有效地对水下运动目标进行被动定位。     

一种被动TMA的可测性问题分析

本文讨论了声纳被动定位中,一般非线性动态系统在基于目标方位测量情形下ＴＭＡ的可测性问题。虽然这是个非线性系统,结果证明它是一个可测的动态系统。     

多途效应影响被动定位时延估计精度的分析研究

在一定距离范围内,采用大孔径柔性阵对目标进行精确定位,采用的定位算法主要是基于时延估计的球面内插算法。为了提高球面内插定位的精度,采用了时延跟踪的方法来改善时延估计的性能,并在实验的基础上分析验证了多途效应对信号间相关性的影响。     

超声速运动目标被动声定位算法的后置处理

超声速运动目标在空气中习行时产生激波,前文＾「１」利用激波到达时间提出一种基于波前方向矢量的定位算法,本文着重分析该定位算法的理论估计精度。提出一种基于数据融合的后置处理算法,以提高估计精度。     

一种改进LS信道估计算法在稀疏多径水声信道中的应用

为了消除水声正交频分复用调制(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统中噪声对稀疏多径信道估计的影响,提出了一种改进的最小二乘(Least-Square,LS)信道估计算法。该方法在传统基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)插值的信道估计结构上进行了改进,得到了基于阈值探测的DFT插值信道估计方法,该方法将小于阈值的时域信道响应置零,探测最有效信道抽头,有效消除噪声干扰的影响。仿真结果验证了DFT插值在稀疏多径水声信道估计中的实用性;得到了当循环前缀长度与信道长度越接近时信道估计性能(Bit Error Rate,BER)越好的结论;确定了在两种调制方式下算法的阈值系数范围;且该新算法与已有算法所需的信噪比可低约2 d B,解决了用循环前缀长度来近似信道真实长度的实际问题。     

聚焦矩阵在水中宽带目标被动跟踪中的应用

针对水中机动宽带目标,对于设计好的均匀线列阵,采用空间重采样方法计算基阵的恒定束宽阵元权系数,进而利用该阵元权系数产生聚焦矩阵,通过聚焦矩阵将不同频带的子带信号映射到同一参考频率上,然后将所有频率成分的信号功率谱密度矩阵作平均,并结合MUSIC(Multiple Signal Classification)算法,估计出目标的方位信息,从而实现水中宽带目标的被动跟踪。采用该方法进行仿真试验分析,结果表明在小孔径基阵上可实现宽带单目标的稳定测向被动跟踪,且对多目标具有一定的角被动分辨效果。     

多途环境下的单通道水声信号盲源分离

提出了一种适用于多途环境下的单观测通道水声信号盲源分离方法。该方法首先利用自相关估计多途时延,使经各途径到达的多途信号同相叠加,信号能量得到增强,而噪声由于随机性能量不会增加,进而提高信噪比。然后采用间隔重采样的方法,虚拟多接收通道,解决单通道的欠定问题。仿真分析表明该方法可以有效解决多途环境下的舰船辐射噪声与环境噪声分离,而且在不同信噪比下有较稳定的分离性能。     

Three dimensional passive underwater target motion analysis using correlated data fusion

In this paper a new method of passive underwater TMA (target motion analysis) using data fusion is presented. The findings of this research are based on an understanding that there is a powerful sonar system that consists of many types of sonar but with one own-ship, and that different target parameter measurements can be obtained simultaneously. For the analysis 3 data measurements, passive bearing, elevation and multipath time-delay, are used, which are divided into two groups: a group with estimates of two preliminary target parameter obtained by dealing with each group measurement independently, and a group where correlated estimates are sent to a fusion center where the correlation between two data groups are considered so that the passive underwater TMA is realized. Simulation results show that curves of parameter estimation errors obtained by using the data fusion have fast convergence and the estimation accuracy is noticeably improved. The TMA algorithm presented is verified and is of practical significance because it is easy to be realized in one ship.     

被动定向浮标阵定位误差仿真分析

仿真分析了被动定向浮标阵为正三角形阵时,阵元间距等几种因素对利用最小二乘法解算目标位置精度的影响。仿真结果表明,在相同的位置误差和测向误差下,当目标在一定范围内时,阵元间距增大,定位误差增大,当目标位置超出该范围后,浮标阵定位误差急剧增大,阵元间距大的浮标阵定位误差反而小;在其它条件相同时,位置误差(测向误差)增大,定位误差增大。因此,为提高三角形阵的定位精度,应尽量提高浮标的测向精度和浮标位置精度;使用中应根据浮标性能和实际使用需求选取合理的布阵间距。     

宽带多途信号仿真

文章介绍宽带多途信号软件仿真的实现方法。通过设计一个FIR滤波器拟合指定的目标信号功率谱,产生水下目标辐射噪声信号;再结合多途海洋信道模型,得到经过多途信道传输的接收信号。该方法实现简单,可以仿真具有一定频谱特性的水下运动目标的接收信号。所产生的仿真信号可用于声纳信号处理等方面的研究工作。     

浅海中低频水声信道仿真研究

在中低频段（通常为数百至数千赫兹频率范围）,传播损失、时空相关性以及时空平稳性等水声信道特性是主、被动目标探测和远程通讯技术研究的重点。为了模拟信道的时空去相关特性,应用KrakenC传播模型得到理想信道传递函数H（r,ω）,并在此基础上,提出了新的基于信道时延的相位加扰方法。通过数值仿真,该方法可以很好地在统计特性上模拟海试LoFAR’08中的实际浅海信道测量数据。测量数据由拖曳式电火花声源（有效带宽为300Hz~2.5kHz）激励浅水信道得到。     

多途条件下聚焦波束近程定位

讨论了直线阵通过聚焦波束形成技术对近程点目标的高精度定位问题并通过仿真验证,对多途的影响及海面起伏的影响也作了初步分析。通过波束引导减少了扫描的运算量,并且通过虚阵、时间反转镜和乘积声图的方法提高了聚焦点"亮度"和声图质量。仿真结果表明,虚阵和时间反转镜技术可以较好地抑制多途干涉,使用乘积声图可以使观察到的信号变得更清晰。在信噪比为0dB时可以很好地检测到目标。