水下目标信号的混沌检测研究

对基于混沌理论的水下目标信号的检测进行了研究。讨论了混沌背景下目标信号的检测方法与实现,提出了利用混沌模型进行局部预测的混沌检测新方法。通过对典型混沌系统的分析,验证了该方法的可行性。     

航船噪声引起的低频海洋环境噪声级发展趋势

海试验洋环境噪声是影试验响所有水下声探测系统性能的主要干扰源,了解海洋环境噪声长期的发展规律对顺利开展水声探测,进行新的理论和方法的试验室论证具有重要的意义和价值。该文通过对大量文献的概括总结,给出了上个世纪50年代至今由于航船噪声引起的低频海洋环境噪声级变化过程,分析了海洋噪声的变化趋势及其造成这种变化的原因,认为远处航船噪声已被公认为产生低频海洋环境噪声的主要噪声源。本文的研究为系统地了解低频海洋环境噪声级的变化规律提供了参考。     

匹配场噪声抑制的稳健方法

由于拖船噪声是一种具有多途角扩展的宽带相干强干扰,拖船噪声抑制是拖线阵声呐系统中的关键技术之一。根据最优传感器阵列处理和匹配场处理的概念,提出两种稳健的匹配场噪声抑制方法：多约束匹配场噪声抑制和匹配场波束形成后噪声抑制。理论与仿真分析均表明,稳健的匹配场噪声抑制方法比常规波束形成器、最小方差无失真响应波束形成器、以及以往的匹配场噪声抑制方法具有更优越的性能。     

一种基于Wavelet-Radon变换的宽带双曲调频信号检测方法

动物回声定位所用超声波具有双曲调频的形式,充分利用仿生信号的特性可以提高水下信号处理系统的性能.阐述了宽带仿生信号的时间-尺度特性,针对直线形式的回波小波峰脊,将宽带目标回波检测问题转化为小波变换2D平面上的直线检测问题,提出了一种基于Wavelet-Radon变换的宽带仿生信号检测方法,并进行了仿真验证.结果表明,该检测方法充分利用了宽带仿生信号的特性,同时也验证了选择宽带双曲调频信号作为发射信号的合理性.     

声信号的回归检测方法

在现有信号检测基础上，提出了一种基于回归运算的目标检测方法。这种方法能够使声探测系统工作在较低的信噪比条件下，易于计算机软件或硬件实现。同时对检测公式的物理意义进行了论述和说明，并给出了计算机模拟结果。     

双稳随机共振在弱信号检测中的应用

强噪声背景下的弱信号检测一直是信号处理中的一个重要课题。本文引入随机共振的方法进行了强噪声背景下的弱信号检测。介绍了随机共振的基本原理,给出了利用随机共振原理检测微弱周期信号的基本方法,并对该方法进行了分析与验证。     

鱼雷稀疏阵高分辨目标声成像方法

鱼雷目标声成像和图像制导是鱼雷在现代复杂水声对抗战场条件下实现准确目标识别和智能化精确制导的最有效途径。为了实现鱼雷图像化目标识别和精确图像制导,针对鱼雷应用特点,研究了鱼雷利用预成空间密集窄波束实现高方位分辨、同时利用各窄波束宽带信号处理实现高距离分辨的目标声成像方法,提出了鱼雷声成像高频非均匀复合稀疏阵及其波束形成方法,分别给出了宽带信号高距离分辨成像处理方法和基于双阈值分割及模糊聚类的目标声图像优化处理方法,有效实现了空间方位和距离高分辨的鱼雷目标声成像。该方法大大减小了硬件规模,易于工程实现。计算机仿真和水池试验结果表明,该鱼雷目标声成像方法可以有效获取目标声图像,并具有很高的方位和距离分辨能力。     

基于随机共振的穿墙探测信号检测研究

推导了连续波体制的穿墙探测器回波信号表达式,对探测器实验数据的验证表明,回波信号与简谐振动模型吻合良好;应用随机共振的方法对穿墙探测器回波信号进行处理,具体采用了非线性双稳系统和二次采样随机共振方法,结果表明信号回波增强,与噪声差别增大;在谱域应用单元平均恒虚警率处理门限法,对经过或未经过非线性双稳系统的信号检测率和虚警率进行了仿真比较,结果表明回波经过非线性双稳系统后信号检测率提高,在一定噪声功率范围内虚警率降低。     

水下运动目标噪声线谱的联合估计方法

水下目标辐射噪声特征谱线的联合估计,基于水下运动目标线谱数学模型,通过分析水下目标辐射噪声特征等信息实现.基于经典谱与现代谱估计的联合估计法提取水下目标辐射噪声线谱特征,首先分别估计采集数据的功率谱,得到估算功率谱图;分析功率谱图,确定线谱存在的大致区域,再估计精确线谱.     

基于特征匹配的复杂水声信号仿真模型验证方法

分析了复杂水声信号仿真的特殊性,针对性地研究了其仿真模型验证方法。按照考虑信号单一特征、全部特征的顺序,分别采用区间估计、信息融合方法分析仿真信号的一致性;通过估计仿真信号的一致性水平,提出了基于特征匹配的复杂水声信号仿真模型验证方法。在目标回波仿真中的应用表明,该方法对仿真验模有效且有助于提高了建模工作效率。     

一种基于终点弹道气动噪声及落地声分析的未爆弹探测技术

针对常规兵器靶场试验、部队训练及演习过程中非爆弹定位困难的问题,介绍了一种采用低成本声学传感器的终点弹道未爆弹探测技术。根据弹着区范围,布置若干声学传感器,保证其测量范围覆盖整个弹着区。对于每一个声学传感器采集到的气动噪声及落地声信号,执行以下计算步骤：采用快速傅里叶变换与拉普拉斯小波分析技术进行声学信号的降噪与增强;采用短时能量、短时幅度以及短时过零率进行气动噪声与落地声端点检测;采用小波包分析技术提取降噪增强后声学信号的特征;采用基于最小距离的阈值准则进行终点弹道气动噪声及落地声的识别。靶场试验未爆弹落点粗定位结果显示,文中所提技术可用于未爆弹落地点定位,定位精度可达10 m.     

潜艇噪声干扰器对抗主动声自导鱼雷效能仿真分析

根据主动声纳方程，分别针对无噪声干扰器干扰和存在噪声干扰器干扰两种情况，建立了鱼雷主动声自导探测模型，并根据该模型求解出在不同海况、不同潜艇舷角和不同鱼雷航深下，上述两种情况的鱼雷主动声自导探测距离，然后以鱼雷自导探测距离平均缩减量和鱼雷自导探测距离平均缩减率为标准，通过计算机仿真衡量其对抗效果，分析了鱼雷主动声自导探测距离和噪声干扰器对抗效果随海况、潜艇舷角和鱼雷航深变化的规律，这对潜艇使用噪声干扰器对抗主动声自导鱼雷的战术研究有借鉴意义。     

水声通信中特征信号提取方法

首先分析了水中基站发射的特征声信号,设计了一种以频分模式为基础的基站特征声信号提取的方法, 目的在于节约成本,提高效率.重点介绍了对该方案进行的实验仿真,并根据结果说明了优缺点及其适用范围.     

战场目标声信号的合成方法研究

从声学理论及战场声学环境特点出发，利用波动声学的方法，得出声压合成规则，通过合成规则的实验和仿真验证了合成规则的正确性；并详细阐述了不同声信号的具体合成方法，给出了计算机仿真结果。     

水下声信号未知频率的目标检测方法研究

提出了频率未知情况下基于阵列信号处理的一种目标检测方法。针对接收信号进行FFT分析,对处理频带的每一个频率单元进行波束形成,利用噪声对应频率单元波束输出的最大值随机。基于目标对应频率单元波束输出最大值基本一致的特点,统计各频率单元的方位(DOA)估计结果,从而实现对目标的检测。仿真结果表明,该方法的检测性能与频率已知时的检测性能一致,同时实验结果证明了该方法的有效性。为弱线谱目标检测提供了一个新的思路。     

航空磁探中潜艇目标的联合估计检测方法研究

为了解决航空磁探测中水下潜艇目标信号被强磁背景噪声和干扰淹没的问题,提出一种联合估计检测方法。针对潜艇目标基于磁偶极子建立目标磁场光泵测量信号模型,确定了目标信号模型主要由位置三分量x、y、z,目标磁矩三分量M_x、M_y、M_z以及航向角θ等7个未知参量决定。使用光泵磁探仪的观测样本,根据潜艇目标先验信息,基于遗传算法使用Fréchet距离构造适应度函数,搜索得到目标未知参量。根据生成的目标估计信号,构造了平均相关检验统计量,并设计了使用目标估计信号的联合估计检测器。研究结果表明：联合估计检测器在低信噪比条件下仍具有良好的检测能力;相对于传统的正交分解检测和动目标航空磁异常检测,使用目标估计信号的联合估计检测器能够降低虚警概率,提高信噪比,使检测性能更优。     

结合EEMD 的噪声对消方法在遥测振动信号降噪中的应用

针对传统降噪方法难以兼顾飞行器遥测振动信号中细节信息损失和降噪性能之间的矛盾,提出一种集合 经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)和噪声对消相结合的降噪方法。信号经EEMD 处理得 到本征模态函数(intrinsic mode function,IMF),将第1 阶IMF 分量和其余IMF 分量的累加和分别作为参考噪声和 待降噪信号;利用核方法将信号映射到高维特征空间,利用映射到高维空间中的参考噪声和待降噪信号进行噪声对 消。计算机仿真结果表明：该方法在避免信号细节信息损失的前提下具有良好的降噪性能,某次飞行器试验中实测 数据处理结果证明方法有效和实用。