光纤水听器及阵列的发展概况

本文简要介绍各国光纤水听器的发展，对各种光纤水听器的归一化灵敏度作了比较，给出了一些干涉型光纤水听器的多路复用阵列及其性能。最后介绍了水听器阵列的试验情况。     

光纤激光水听器阵列实验研究

构建了基于分布反馈式(DFB)光纤激光器的光纤激光水听器阵列,4元DFB光纤激光器通过同一个980nm激光器同线泵浦,阵列发出的1550nm左右的复合激光通过解波分复用(BWDM)分离至独立的通道,实验结果表明,4元光纤激光水听器探测的水声信号能被无失真的解调,阵列各通道间串扰小于-60dB。     

光纤水听器阵列复用技术研究

光纤水听器由实验室研究走向应用,系统阵列规模越来越大,多路复用技术已经成为当前光纤水听器研究的主要技术瓶颈.阐述了光纤水听器多路复用的各种技术方案,分析了它们的特点,并给出了各种方案实现的光纤网络图,指出了该技术当前的主要特点及发展趋势.     

利用光形状实现的光纤水听器时分复用网络

针对光纤水听器阵列的具体情况,提出了一种以TI的F206型DSP为控制和数据采集中心,利用1×4光开关来实现4路光纤水听器时分复用的方案。采用该方案提高了光功率的利用率,简化了系统结构。     

全保偏光纤水听器阵列

报道了全保偏光纤水听器阵列的研究结果。在详细介绍全保偏光纤水听器基元结构和工作原理基础上 ,描述了四基元阵列结构和性能 ,给出了光纤水听器基元相对接收灵敏度的频率响应和阵列指向性的测量结果     

光开关选通的光纤激光水听器时分复用阵列

为了降低传感器系统的成本及体积,利用光纤激光传感单元的特性,采用光开关选通的光纤激光水听器时分复用技术,构建了实用的基于光开关的4元光纤激光水听器时分阵列。进行了理论分析和实验验证,分析了使用光开关选通的光纤激光水听器时分复用阵列方案的选通脉宽和损耗,指出了各通道光脉冲对干涉信号的采样率的限制因素。结果表明,光开关选通的光纤激光水听器时分阵列可以很好地完成复用信号的采集和复用,实验中4元时分复用水听器相邻通道的串扰为-17dB。     

光纤水听器阵列的多路复用技术

光纤水听器作为目前水下声场探测灵敏度最高的器件,所具有的优异性能,使其成为未来新型声纳装置的最佳选择。采用多路复用技术的分布式阵列则是光纤水听器应用研究的发展方向。文章介绍了目前国外光纤水听器阵列多路复用技术的研究状况,而且对几种常用多路复用技术的工作原理分别作了分析。     

利用光开关实现的光纤水听器时分复用网络

针对光纤水听器阵列的具体情况,提出了一种以TI的F206型DSP为控制和数据采集中心,利用1×4光开关来实现4路光纤水听器时分复用的方案.采用该方案提高了光功率的利用率,简化了系统结构.     

8路光纤水听器高速时分复用系统设计

当前，光纤水听器阵列的多路复用技术已成为研究的重要课题之一，而时分复用(TDM)技术被认为是最简单有效的方案．本文详细介绍了8路光纤水听器高速时分复用系统的设计过程．分析比较了梯形式及平行式两种光路结构的优缺点，并得出最佳光路方案．选择TI公司生产的TMS320F206芯片作为系统控制核心，采用AD公司新出的采样频率达1M的16位AD7677作为A／D转换器，设计出8路光纤水听器高速时分复用系统，测试结果表明系统通道间串扰在-30dB左右．对水听器阵列时分复用技术的发展具有相当的参考价值和借鉴意义．     

光纤水听器阵列信号实时解调系统设计与实现

随着现代高性能光纤水听器阵列技术发展,对信号实时解调系统的计算能力、存储能力及传输能力等提出了更高的要求.该文在分析干涉型光纤水听器相位载波(PGC)解调方案的基础上,提出了适合该算法的实时解调系统结构,并采用多片数字信号处理器(DSP)为核心设计实现了一种高速实时解调系统.该实时解调系统的设计充分考虑了PGC信号处理的特点,遵循可编程、可扩展、可重构的原则,为系统性能的提升提供了较大的空间.目前,该实时解调系统已调试成功并通过了外场试验.     

基于LabVIEW的光纤水听器闭环工作点控制系统

介绍了一种基于LabVIEW的干涉型光纤水听器闭环工作点控制系统.该系统通过调节光源频率,利用非平衡干涉仪两臂的光程差产生补偿相位,实现了工作点的控制,从而避免了在干涉仪中引入压电陶瓷(PZT),提高了系统的稳定性与可靠性.同时,对传统的信号解调算法进行了改进,提高了解调精度和动态范围.利用该系统对某一干涉型光纤水听器的声压相位灵敏度进行了测量.在频带102～2×103 Hz上,平均灵敏度为-162 dB,频响波动＜±1.0 dB,与采用相位载波(PGC)调制解调方法测量的结果基本一致,验证了该系统的可行性.     

非理想条件下基于矢量水听器阵列的一种快速方位估计算法

为了实现少快拍、低信噪比(SNR)条件下的水下目标快速方位估计,该文建立矢量水听器阵列方位估计稀疏表示模型.利用实值转化技术将复数方向矩阵转化到实数域,以便利用平滑L0算法对稀疏信号矩阵进行重构从而得到方位估计结果.该文改进平滑L0算法,利用收敛性更好的复合反比例函数(CIPF)函数作为平滑函数以及提出促稀疏加权的方法...     

集中式MIMO雷达研究进展：正交波形设计与信号处理

集中式多输入多输出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）雷达通常利用正交波形增加发射波形自由度,采用数字阵列拓展空间收发自由度,使得雷达接收机的天线孔径获得明显扩展,最终带来空间分辨率、测角精确度、杂波抑制能力等大幅度提升。但是,这些性能提升的前提是发射波形具有正交特性。事实上,在实际应用中,在不牺牲时域/频域资源情况下,受限于时宽带宽积,无法获得完全正交的波形集合,从而限制了MIMO雷达系统性能。本文对集中式MIMO雷达正交波形复用的技术原理进行了系统回顾,分别归纳了三种快时间发射波形设计方法：时分复用（Time Division Multiplexing, TDM）、码分复用（Code Division Multiplexing,CDM）和频分复用 （Frequency Division Multiplexing, FDM）,以及两种慢时间发射波形设计方法：多普勒分复用（Doppler Division Multiplexing,DDM）和随机相位编码波形,并对其优缺点进行对比。同时,对快时间MIMO和慢时间MIMO的信号处理流程进行归纳综合,给出基于匹配滤波的集中式MIMO雷达统一信号处理框架。为了展示不同波形对成像性能的影响,本文给出了基于三维匹配滤波的MIMO雷达成像结果。最后,结合实际应用问题,指出当前MIMO雷达面临的技术难点和发展趋势。     

TDM抽运光纤拉曼放大器的色散研究

基于光纤拉曼放大器(FRA)的非线性偏微分耦合方程,采用时分复用(TDM)方式抽运,研究了多波长抽运源反向抽运时信号光在光纤中的传输特性.利用分布傅里叶变换方法数值模拟了TDM反向抽运光纤拉曼放大器的色散特性.分析了光纤的色散系数、抽运光的占空比,以及抽运源的数量变化等对光纤拉曼放大器色散的影响,研究结果为TDM抽运光纤拉曼放大器色散的进一步研究提供了参考.     

基于FC over WDM的模块化阵列光纤传输系统

针对模块化子阵间数据实时传输需求,设计了基于FC over波分复用(WDM)架构的光纤传输系统,在物理层采用WDM技术和无源光网络(PON),建立了模块化数字阵列间数据传输通道,在链路层使用轻量化FC协议,减少了协议封装、解析所带来的成本,增强了传输的实时性。文中以16子阵规模的光纤传输系统为例,详细阐述了模块化阵列重构的具体实现方法。该光纤传输系统满足开放式、可重构阵列发展技术要求,具有较优的先进性,在未来智能化、软件化数字雷达领域具有较好的应用前景。     

单指向水听器以及双圈十元阵的实验研究

从单指向水听器的定义出发,分析其在水下波束形成中的应用,并利用单指向水听器构建了双圈十元阵这一特殊的基阵模型,以此阵为基础在消声水池进行了实验研究,验证了单指向水听器应用于水下波束形成时的有效性和实用性。从理论、仿真和实测数据处理等各方面都证实单指向性水听器及其应用于基阵波束设计的可行性和优异性能。     

Improved TDM switching assignments for variable and fixed burst length

In this paper we present two algorithms for improved satellite‐switched TDM slot assignments of N × N traffic matrices under K transponders/carriers (simultaneous connections), 1?K?N. The first algorithm applies to data switching with variable burst length and achieves optimum transmission time with a significantly lower number of switching configurations than a previously proposed algorithm, while still having the same time complexity (O(N⁴)). Experimental results demonstrate the advantage. The second algorithm applies to the case of fixed burst length and offers a faster complexity of O(L·N²), where L is the minimum transmission time, at the cost of occasionally missing the minimum. Extensive simulations indicate that the difference from the minimum is rare and is at most one. They also show that the presented algorithm even improves a previous one which was proposed for the fixed burst length case and has the same time complexity but uses K=N. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于WDM和TDM的串联FBG高速列车定位系统

介绍了一种基于波分复用（WDM）和时分复用（TDM）串联光纤Bragg光栅（FBG）的高速列车定位系统。用快速的光功率监测替代FBG的波长监测,定位时延较小（0．2s）;波长漂移转化为光功率的一对负正脉冲波动,提高了定位自动识别的准确性;同时WDM与TDM相结合的系统结构设计,扩大了列车定位系统监测的总长度。     

正交频分复用信号峰均比抑制技术研究

正交频分复用(OFDM)系统存在峰值平均功率比(PAPR)较高的缺点.通过对PAPR相关特性的深入讨论分析,针对峰值抵消波峰因子降低(PC?CFR)算法引入的非线性失真较大的问题,提出了一种可降低信号非线性失真的峰均比抑制算法,即PC?CFR算法与部分传输序列(PTS)算法联合改进的PAPR抑制方案.仿真结果表明,该方...