Real-time Parallel Processing System Design and Implementation for Underwater Acoustic Communication Based on Multiple Processors

ADSP-TS101 is a high performance DSP with good properties of parallel processing and high speed. According to the real-time processing requirements of underwater acoustic communication algorithms, a real-time parallel processing system with multi-channel synchronous sample, which is composed of multiple ADSP-TS101s, is designed and carried out. For the hardware design, field programmable gate array （FPGA） logical control is adopted for the design of multi-channel synchronous sample module and cluster/data flow associated pin connection mode is adopted for multiprocessing parallel processing configuration respectively： And the software is optimized by two kinds of communication ways： broadcast writing way through shared bus and point-to-point way through link ports. Through the whole system installation, connective debugging, and experiments in a lake, the results show that the real-time parallel processing system has good stability and real-time processing capability and meets the technical design requirements of real-time processing.     

基于层次分析法的鱼雷抗干扰能力评估研究

鱼雷的抗干扰能力是鱼雷作战能力的重要组成部分，是研究者和使用者共同关注的首要问题。在分析了水声对抗装备的工作机理和对鱼雷各阶段性能影响的基础上，建立了鱼雷抗干扰能力的评估指标体系，使用层次分析法对鱼雷抗干扰能力进行了综合评估，提出了鱼雷抗干扰能力评估模型。为鱼雷抗干扰技术的研究和使用提供了科学的决策依据。     

混合办公废纸脱墨工艺探讨

针对成浆质量要求及国际脱墨浆生产线不同供应商设备特征,研究了MOW脱墨工艺的不同配置,并对各种配置进行了系统分析。结果表明,对于混合办公废纸的脱墨,在第一回路中有必要设置一道浮选以去除易剥离的油墨;系统是否设置第三道浮选,关键在于整个系统的配置及化学品应用工艺;系统中如配置洗浆机,虽能提高成浆白度1.3%ISO左右,但随着大量灰分及细小纤维的去除,系统得率会大大降低。     

基于稀疏信号功率迭代补偿的矢量传感器阵列DOA估计

针对现有稀疏信号功率迭代算法对方位相近目标分辨概率与估计精度较低问题,提出了一种稀疏信号功率迭代补偿的矢量传感器阵列波达方向(Direction of Arrival, DOA)估计方法。基于稀疏信号补偿原理和加权协方差矩阵拟合准则,构建了关于稀疏信号功率与补偿权重的目标函数。推导了稀疏信号功率迭代更新表达式的闭式解。通过对稀疏信号功率进行谱峰搜索获得DOA估计值。理论分析表明,所提算法通过对离散网格点上的信号功率进行补偿提高了方位相近目标的分辨率概率与估计精度。仿真结果表明,相较于经典子空间算法与现有稀疏功率迭代算法,所提算法对方位相近目标具有较高的分辨概率与估计精度。     

声自导换能器在强声脉冲下的响应特性分析

为了分析强声脉冲对自导系统的作用效果,需要研究声自导换能器在强声脉冲下的响应特性。根据导纳圆图法建立了复合棒型声换能器的等效电路模型,并进行了仿真。仿真中强声脉冲信号使换能器等效电路产生振荡。在水下强声试验系统中进行了水下强声试验,采集了强声脉冲信号及换能器输出信号,试验中强声脉冲亦使换能器产生了振荡,与仿真结果相符,也验证了等效电路模型的合理性。研究还发现,不同换能器产生的振荡相关性差,使方位估计无法正常进行。试验结果表明,强声脉冲可对自导系统产生明显的压制效果,使其进入致盲状态,对抗效果明显。     

水声对抗声学仿真系统关键技术

水声对抗声学仿真技术以其对水下作战环境及参战实体主要声学过程的高逼真度模拟,已经成为研究水下武器系统战技术性能、使用策略以及进行试验方案论证的重要技术手段。在对水下作战环境及其声学过程进行深入分析的基础上,提出了水声对抗声学仿真系统中数据交互、信号生成等关键技术的设计方案,给出了主要声学信号的数学模型,并对水声对抗过程进行了仿真。仿真结果表明该方案在保证仿真精度的基础上能显著提高仿真的实时性。     

基于重要性抽样的最大似然方位估计方法

最大似然估计是公认的最佳估计器,但是计算量很大.为了解决它的计算量大的问题,本文把蒙特卡罗方法与最大似然方位估计相结合,提出一种基于重要性抽样的最大似然方位估计新方法(Maximum Likelihood DOA Estimator Based on Importance Sampling,简称ISMLE).研究结果表明,ISMLE方法不但保持了原最大似然方位估计方法的优良性能,而且大大减小了计算量,把原方法的计算复杂度从O(L^K)减少到O(K×H).     

单压差型矢量水听器方位估计的优化研究

针对压差型矢量水听器的直径波长比大于0.2时,利用它进行方位估计性能恶化的问题,提出一种修正的单个压差型矢量水听器多重信号分类（MUSIC）算法。修正方法通过修正压差型矢量水听器的阵列流型,提高了单个压差型矢量水听器MUSIC算法方位估计的估计精度,且在直径波长比大于0.2时依然保持较好的估计精度和稳健性。仿真结果表明,单个矢量水听器MUSIC算法相对于声强法在低信噪比时具有更好的方位估计性能,修正的压差型矢量水听器MUSIC算法在直径波长比大于0.2时依然具有良好的估计性能。湖上试验的数据处理结果进一步验证了单个压差型矢量水听器的修正MUSIC方位估计方法在实际系统中是有效的,且其估计性能优于原MUSIC方法。针对压差型矢量水听器的直径波长比大于0.2时,利用它进行方位估计性能恶化的问题,提出一种修正的单个压差型矢量水听器多重信号分类（MUSIC）算法。修正方法通过修正压差型矢量水听器的阵列流型,提高了单个压差型矢量水听器MUSIC算法方位估计的估计精度,且在直径波长比大于0.2时依然保持较好的估计精度和稳健性。仿真结果表明,单个矢量水听器MUSIC算法相对于声强法在低信噪比时具有更好的方位估计性能,修正的压差型矢量水听器MUSIC算法在直径波长比大于0.2时依然具有良好的估计性能。湖上试验的数据处理结果进一步验证了单个压差型矢量水听器的修正MUSIC方位估计方法在实际系统中是有效的,且其估计性能优于原MUSIC方法。     

电视墙系统中的高分辨率图文显示技术

本文对电视墙系统中的高分辨率图文显示技术进行了详细的讨论，提出了一种用计算机实现该技术的方案及途径。通过该方法可使电视墙系统的图文显示分辨率提高几倍，在广告、信息发布等工程应用领域有推广价值。     

基于波束包络信息的多目标检测与方位估计一体化方法

 提出一种基于波束扫描系统空间谱输出包络信息的水声信号目标检测与方位估计一体化方法.该方法在能量检测的基础上,利用二次包络3dB宽度检测模型判断每个谱峰内的目标数目,并通过二维Capon谱搜索估计目标方位.千岛湖试验结果表明,与传统算法相比,提高了低信噪比下的目标检测和方位估计性能.