水下目标的声纳回波数据仿真

对水下静态小目标的声纳回波信号进行了仿真研究。针对水下静态小目标中典型的圆柱壳体加球冠形头部的结构,建立了该类目标声纳回波信号的亮点模型,以及声纳系统走航探测时的动态数据模型。在计算仿真数据时,将模型化的目标回波数据与真实的水声背景混响数据相融合,更真实的模拟实际情况。通过与湖海试实验结果的对比,该模型仿真效果良好,可以为声纳信号处理、水下目标识别等方面的研究提供支持。     

水下目标多亮点回波仿真及应用研究

水下目标回波的亮点结构是重要的目标特征,因此,水下目标亮点特征的提取也是主动探测系统进行目标识别与跟踪的主要内容.该文研究了水下目标亮点的结构模型及亮点回波信号模型,重点分析了窄带系统中目标亮点回波信号的幅度、时延、频移以及相位的仿真计算方法.配合波束形成、参数估计及弹道逻辑,实现了对水下目标进行动态跟踪的仿真弹道,并给出了仿真实例.该仿真方法已经在水下武器仿真系统中得到了很好的应用,具有重要的使用价值.     

基于虚拟仪器的水下目标回波信号发生器设计

为克服采用传统嵌入式系统设计实现水下目标回波信号发生器存在的硬件设计调试难度大、灵活性差等不足,基于NI虚拟仪器技术,在LabVIEW开发环境中应用G语言设计了生成水下目标回波信号生成模块,然后,该模块输出信号通过配置了PXI-8087嵌入式控制器和PXI-6070E多功能数据采集卡的PXI 1050虚拟仪器平台进行硬件输出,供水声设备测试时使用。经实际使用表明,该虚拟式系统达到了设计要求,并具有快速灵活的特点,能够为今后类似系统的开发提供有益参考。     

一种基于亮点模型的潜艇回波仿真方法

研究潜艇回波建模优化问题,为了建立精确的潜艇回波模型,并提高仿真的运算速度,提出了一种直观、快速的潜艇回波仿真方法,采用亮点模型,根据潜艇的形状,把潜艇回波等效为亮点回波的叠加,并用等效面积法来计算潜艇各亮点的遮挡,在上述基础上建立回波模型,采用梯形单频信号作为鱼雷的主动声信号,进行了潜艇目标回波的仿真,仿真结果与目标回波的基本理论相符.改进方法运算速度快,能够满足工程上模拟鱼雷主动探测的实时性要求,具有重要的应用价值.     

基于相关和小波分析的激光水下目标检测研究

在激光水下目标探测中，由于海水这一特殊的环境，目标反射回来的回波信号中存在大量的散斑噪声，不利于目标检测。该文利用局部相关特性建立起一种信号的广义空间相关模型，再利用三重相关峰值检测原理和通过对信号的二进小波变换，利用小波变换的局部模极大值在不同尺度下的传播特性，对目标进行检测和定位。实验表明这种基于背景相关分析和小波的目标检测定位方法在激光水下目标探测中可有效检测和定位目标。     

弹道中段动态目标回波仿真研究

弹道中段目标识别是当前国防安全研究的热点,尤其是如何获取能够反映目标特性的回波数据的问题.现有的目标回波数据获取方法成本高,计算量大且不能反映复杂目标回波特性.针对此问题,提出了一种新的中段动态目标回波仿真方法.方法首先研究了弹道中段目标运动模型,在分析不同目标中段运动特性的基础上,推导出了进动目标和翻滚目标相对雷达的姿态角的变化规律.然后利用电磁计算软件计算目标全姿态角回波数据,结合动态目标的雷达-目标姿态角从全姿态角数据中提取动态回波数据.为了获取宽带回波,结合步进调频理论,对动态数据进行逆傅里叶变换.实验表明,新法能够获得反映目标运动特性的回波数据,为目标识别提供有力支撑.     

宽频鱼雷自导目标回波模拟仿真

目标模拟器是鱼雷自导系统设计的重要仪器。该文的目的是给出宽频水下目标回波信号模拟的软件仿真流程,为实际应用中目标模拟器的硬件实现提供一个较完整的软件基础。文章以宽带信号处理的理论为基础,对自导系统中常用到的各种信号和目标回波的模拟（包括目标距离、方位和速度的模拟）方法做了细致的讨论,给出了多普勒频移、时延、环境噪声和海洋混响的模拟方法和Matlab仿真结果。其中,在模拟海洋混响时采用了性能较好的椭圆滤波器。文章最后还给出了对多目标和动目标的Matlab仿真结果。结果表明实际中用硬件来模拟宽带水下鱼雷自导目标回波信号是可行的。     

潜艇回波亮点模型的数字仿真

介绍了潜艇回波信号可以看作少数几个强亮点和大量弱亮点背景之和,对强亮点按其产生机理分别作了分析,讨论了由单个阵元通过插值能产生带有目标方位信息的平面阵阵元信号的仿真方法,最后仿真了基阵中心回波信号的时域波形。     

基于稀疏分解的水下目标回波信号处理方法

针对超低信噪比的水下弱信号处理问题,基于稀疏分解理论,重点关注入射信号和回波模型等先验信息如何融入稀疏字典（过完备原子库）的构造,并结合匹配追踪方法,提出基于稀疏分解的水下回波信号处理方法。首先建立水下回波信号亮点模型,得到回波模型和入射 信号的关系,对已知的发射信号进行离散化、能量归一化以及移位处理,构造适合回波信号自身特性的过完备原子库;然后基于匹配追踪算法实现水下回波信号的稀疏分解,并将处理结果与常用的匹配滤波方法进行对比分析。仿真结果表明,本文方法不仅能精确重构出原始回波信号,而且在处理超低信噪比水下回波信号时较匹配滤波方法具有明显的优势。     

自主式宽带PD雷达目标回波模拟方法

为了实现PD雷达目标回波信号的高精度模拟,提出了一种自主式雷达目标回波的模拟方法,该方法相对于射频存储式目标模拟,具有高相噪指标、电路简单等优点,笔者对雷达回波信号的典型特征实现方法进行了阐述.     

基于被动声纳浮标投放法的水下目标跟踪

针对航空反潜中使用空投被动声纳浮标对潜艇进行跟踪的问题,利用双曲线交汇法定位,研究被动浮标对水下目标进行连续跟踪的方法,建立相应数学模型。仿真结果证明了该方法的可行性,得到目标的航速、航向、运动状态变化间隔、声纳浮标位置等因素变化与跟踪所需声纳浮标数量的关系。     

基于CVI+FPGA的声纳目标回波模拟器研制

在对声纳目标回波模拟器的数学模型、目标回波模型和混响模型研究的基础上，研制了一种基于CVI+FPGA的声纳目标回波模拟器，该模拟器能够产生主/被动声纳测试、定检所需的主/被动声纳回波信号。目标回波信号包括主动声纳、目标发射噪声、海杂波等信号，并以声信号的形式输出。通过性能测试及与实际声纳系统联试，证明该模拟器达到了设计功能和性能指标要求，介绍了声纳目标回波模拟器的数学模型、系统硬件和软件的实现方法。     

基于边界元素法的柔软物体变形模拟

在计算机动画和虚拟现实技术中，基于物理的建模方法是高真实感地模拟物体受力变形和运动的有效途径．近年来基于边界元的物理模型方法因其简捷的计算模式而受到关注，该文针对当前边界元模型在视觉效果和计算量上的一些缺陷，分别提出了两方面的改进方法，基于LOD的动态自适应多分辨率网格边界元模型和近似的非线性边界元的物理模型，分别用于在不损失视觉效果的前提下减少计算量以及模拟物体大变形，并提出了相应的加速算法，取得了较好的效果．