模糊多属性决策在多目标跟踪目标优选中的应用

由于海洋环境的复杂性和水声信道的特殊性,多目标跟踪过程中的目标优选一直是水声信号处理领域的突出难题。目标优选是目标分配的重要依据,必须综合考虑目标的多种特征信息。文中针对水下声自导系统,对影响目标优选的各种因素进行了分析,提出了目标优选指标体系,确定了各种特征因素的权重,并以多属性决策方法证实了指标体系和权重确定的正确性,能有效地提高水下声自导系统的作战效能。     

多目标定位水池实验研究

介绍了一种多目标定位方法——ESPRIT-CORR 方法,设计了一套多目标定位水池实验方案,进行了水池实验,经过数据处理和信号处理后,给出了多目标定位实验结果,并对结果作了分析。通过对2个和4个目标的多目标定位水池实验表明,本文的方法在真实水下环境中是有效的。     

一种自适应模拟舰船噪声重构方法

提出了一种自适应模拟噪声重构方法(AMNR-Adaptive Modeling Noise Reconstruction)。该方法将噪声重构过程看作未知被控连续输入、输出系统,在已知系统输入、输出特性的情况下,采用自适应模拟技术建立并在线自适应修正噪声重构系统的传输函数,实现了通过高斯随机序列对舰船噪声的重构和任意长度重构噪声波形的连续输出。实测舰船噪声重构应用实例表明,本文所提方法重构误差小、实现方便,且重构噪声波形具有连续相位,从而解决了因重构噪声非连续输出带来的带内能量泄漏和功率谱随机波动等问题。     

TS101S编码器的实现

为了产生水下点对点通信所需的各种信号,文中在分析水下通信信号的特点后,结合已有的信号处理硬件系统,研究了编码器的一种可行性解决方案,并给出了具体的硬件实现。该系统能产生任意低频率的长时间连续发射信号,并达到了水下通信信号的精度要求。     

矢量水听器工程局限性剖析

重点研究了矢量水听器在工程应用方面的特点和局限性。首先给出了矢量水听器及其阵列的数学模型和它的性能特点;接着对矢量水听器和传统声压水听器在浮标/潜标平台、拖曳式平台以及水下航行器平台等应用情况下的性能进行了比较分析。结果表明,在浮标/潜标平台上,使用矢量水听器有利于低频时的目标探测,可以显著降低阵列孔径;而在拖曳阵及航行器等移动平台上,由于受流噪声、运动平台辐射噪声等因素的影响,矢量水听器的性能优势不易发挥。     

嵌入式水声功率放大器设计

功率放大器是水声信号发射机中的核心部件,其发展方向是低功耗、高效率和小体积。论文提出了一种可与匹配网络独立的嵌入式水声功率放大器技术方案,利用数字音频驱动器IRS2092设计并研制了一款高声源级的水声功率放大器样机,并通过水池实验测试了整机性能,验证了方案的可行性和先进性。测试结果表明,该样机在180×60×70mm3体积、24V电池供电和90W平均功率条件下实现了高达187dB的发射声源级,能较好地满足舰载或嵌入式的要求。     

水下制导多用途仿真实验平台

文章分析了水声环境下水下制导仿真实验的特点,提出了适合该环境的水下制导多用途仿真实验平台的设计思想和设计方法,建立了一个模块化的仿真实验平台.该平台不仅可用于测试制导新技术的性能,而且可以通过接口程序连接相关实物构成水下制导半实物水池实验系统,验证新方法的实时性,并考核参试实物的有效性和可靠性.该平台为水下制导新技术的研究可提供灵活配置、对数字仿真和半实物仿真通用的研究型实验平台.     

M元线性调频远程水声通信新技术

浅海远程水声通信由于水声信道带来的严重多径干扰和衰落,导致通信速率低、误码率高以及接收端信噪比低等缺点。针对这一问题,提出了一种比较有效的M元线性调频(LFM)水声通信技术。M元LFM通信技术在发射端利用不同频段内多种不同调制斜率的LFM信号进行信息编码,在接收端用相应的拷贝相关器组进行信息解码。该方法具有较强的抗多径干扰和信道衰落的能力,且在低信噪比下的检测性能好。海试数据分析及仿真结果表明:利用M元LFM技术,在距离为80 km、带宽为200 H z、通带内平均接收信噪比为3 dB的情况下,利用单水听器接收,在误码率为1-0 4条件下,水声远程通信的数据率可达20 b it/s,此时带宽利用率为0.1 b it/(s.H z)。     

基于改进WD的多分量Chirp信号瞬时频率估计方法

对Chirp信号的常用估计方法是Wigner分布峰值(Wigner Distribution Maxima,WDM)法,但在低信噪比情况下,Wigner分布(Wigner Distribution,WD)峰值往往偏离真实值造成瞬时频率(Instantaeous Frequenty,IF)估计误差大.文中提出了一种基于改进WD的多分量Chirp信号瞬时频率估计方法——Wignet Viterbi拟合法(Wigner Viterbi Fjtting,WDVF)法.该方法将信号的WD作为图像,运用Viterbi算法分离出多分量Chirp信号的各个信号分量,再估计出各个分量的瞬时频率.新方法的估计精度高,在低信噪比情况下性能明显优于WDM法,并且WDVF法能较好地抑制时频交叉项与边缘效应.仿真结果表明,在信噪比为-15～-8 dB时,与WDM法相比,WDVF法的瞬时频率估计均方误差能减少约50%,具有良好的工程应用价值.     

波束域MUSIC算法的多处理器实时处理

波束域MUSIC(BMUSIC)算法在波束域高分辨目标方位估计(DOA)算法中是最具有代表性的方法,在水下目标探测与跟踪系统中起着重要的作用;ADSP-21160是ADI公司开发的一款高性能的利于并行处理的高速DSP。在所设计研发的由4片ADSP-21160构成的多处理器并行信号处理系统平台上,采用有效的系统结构和数据处理方法来减少运算量,提高并行处理效率,使波束域高分辨DOA算法能够实现实时处理,满足工程技术要求。