基于目标深度信息处理的水声探测关键技术研究

发布时间：2021-05-24 17:16

　　现代潜艇由于声隐身技术的发展,高频段噪声级大大降低,基于矢量水听器的低频探测系统成为针对安静型潜艇的有效手段,但其潜能尚未充分挖掘。若须甄别水中具体是否存在危险性目标或是普通水下航行器（AUV等）,还要需要高精度的探测设备。因此可以用基于矢量场的被动探测方法对目标存在与否以及其深度范围作出判断,然后再对利用测深侧扫声呐等设备对感兴趣的水下目标进行鉴别。本论文围绕矢量声场深度信息信号处理和多波束测深算法两个方面开展研究工作。首先对浅海简正波法声场建模进行分析,并利用有限差分法得到质点振速场,对水平方向上与垂直方向上声压、质点振速相关性进行分析,并探讨声能流密度、涡旋等特性。利用匹配模处理方法提取出矢量垂直阵感知的波导简正模态,并对垂直短阵接收数据运用迭代法优化解算幅度矩阵A,提高模态分解的精确性。运用模态幅值相关法进行声源深度估计。根据多波束测深原理,利用幅度法和相位法进行多波束接收数据处理并作比较,大开角下,信噪比低,波束宽度大,适合用分裂孔径的相位法进行过零点估计,而小开角下,信噪比较高,波束展宽小,适合用幅度法进行DOA估计。将宽带信号使用在多波束测深技术中,并与窄带测深性能对比,... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要内容
第二章 海洋矢量声场特性
    2.1 浅海波导简正波模型
    2.2 质点振速场特性
    2.3 声强与复声强
    2.4 矢量声场的涡旋特性
    2.5 小结
第三章 声源深度估计
    3.1 垂直阵简正模态提取
    3.2 声源深度匹配模处理
    3.3 海试数据处理
    3.4 小结
第四章 多波束测深关键技术
    4.1 多波束测深原理
    4.2 高分辨波束形成
    4.3 分裂孔径波束形成
    4.4 湖试数据处理
    4.5 小结
第五章 宽带信号处理
    5.1 线性调频信号
    5.2 频域宽带波束形成
    5.3 匹配滤波器
    5.4 宽带信号波形设计
    5.5 小结
第六章 总结与展望
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]多波束测深声纳技术研究新进展[J]. 李海森,周天,徐超.  声学技术. 2013(02)
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[3]Pekeris波导中简正波声强流及其互谱信号处理[J]. 惠俊英,孙国仓,赵安邦.  声学学报(中文版). 2008(04)
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[6]On the certain semi-analytical models of low-frequency acoustic fields in terms of scalar-vector description[J]. Oleg E.Gulin.  Chinese Journal of Acoustics. 2004(01)
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[8]声场简正波分解算法及其适应性[J]. 陈耀明,高天赋.  声学学报. 2002(02)
[9]水声信号处理中匹配场处理技术研究的现状和展望[J]. 王静,黄建国,管静.  声学技术. 2000(01)
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博士论文
[1]深水多波束测深侧扫声纳显控系统研究[D]. 苏程.浙江大学 2012
[2]超宽带雷达脉冲压缩信号数字产生方法研究[D]. 胡仕兵.电子科技大学 2009
[3]浅海矢量声场及其信号处理[D]. 孙国仓.哈尔滨工程大学 2008
[4]矢量声场与矢量信号处理理论研究[D]. 王德俊.哈尔滨工程大学 2004

硕士论文
[1]最佳聚焦频率的选择及对宽带相干子空间算法性能的影响[D]. 张玉峰.太原理工大学 2008
[2]浅海多波束测深回波信号建模及波达时间研究[D]. 李军.南京航空航天大学 2006
[3]多波束相位差法海底TOA估计理论分析及实用性研究[D]. 聂良春.哈尔滨工程大学 2003



本文编号：3204559