被动定向浮标信号处理技术

发布时间：2021-08-29 08:54

　　针对被动声呐浮标特点,设计了信号解析与处理的方案。通过应用解复用、分频段谱分析、心形波束形成与互谱方位估计等被动浮标特有的处理技术,可有效提高对目标的检测能力与方位估计的准确性。文章所介绍的相关技术,也可为进一步研究被动浮标信号处理技术提供借鉴。 

【文章来源】：声学与电子工程. 2020,(03)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

被动定向浮标信号处理框图

合适的接收波束角度，可有效降低大型船只航行带来的低频噪声影响，提高对水下潜艇辐射噪声的接收增益，增加检测信噪比，提升深远海条件下的声呐浮标被动探测性能。根据浮标类型，经过降采样或解复用处理后，被动全向浮标与被动定向浮标、垂直线列阵浮标的全向通道进入LOFAR（LowFrequencyAnalysisandRecord）和DEMON（DemodulatedNoise）处理流程，被动定向浮标和垂直线列阵浮标的全向、定向通道进入DIFAR（DirectionalLowFrequencyAnalysisandRecord）处理流程。被动浮标信号处理框图如图2所示。图2被动定向浮标信号处理框图2解复用解复用是将被动定向浮标的复合信号分离的过程。通过低通滤波、降采样得到全向信号；通过数字锁相环解调得到东西、南北通道信号。假设浮标罗盘方位为，目标方向沿顺时针与矢量水听器Y轴的夹角标记为，则就是目标相对于地磁北极的方位。X、Y轴偶极子接收的信号分别为东西通道和南北通道信号。设东西通道信号为YAcos，南北通道信号为XAsin,被动定向浮标复合信号可表示为SYcos(t)Xsin(t)sin(t)（1）接收到被动定向浮标复合信号后，使用带通滤波器分离出调制的偶极子信号和导相信号，经正交解调和低通滤波，取出东西和南北通道；使用另一

奶氐悖?晗附樯鼙欢?”晷藕糯?矸椒ǎ?并着重说明其特有的技术。1被动浮标信号被动浮标包括被动全向浮标、被动定向浮标和垂直线列阵浮标。被动全向浮标声信号接收传感器仅为1路全向水听器，因此上传的信号只有1路全向信号。被动定向浮标采用频分复用与矢量水听器技术，所发送的信号中包含了导频信号、罗盘信号、全向信号和两个空间位置正交的偶极子信号。这些信号合成1路复合信号上传。信号处理前需将复合信号分离为通道信号，分离的过程被称为解复用，将在第2章节介绍。被动定向浮标信号形式如图1所示。图1被动定向浮标复合信号示意图垂直线列阵浮标采用大孔径的垂直线列被动接收阵与矢量水听器，使用数字传输技术，将垂直波束与矢量水听器三个通道的信号同时上传。通过选择合适的接收波束角度，可有效降低大型船只航行带来的低频噪声影响，提高对水下潜艇辐射噪声的接收增益，增加检测信噪比，提升深远海条件下的声呐浮标被动探测性能。根据浮标类型，经过降采样或解复用处理后，被动全向浮标与被动定向浮标、垂直线列阵浮标的全向通道进入LOFAR（LowFrequencyAnalysisandRecord）和DEMON（DemodulatedNoise）处理流程，被动定向浮标和垂直线列阵浮标的全向、定向通道进入DIFAR（DirectionalLowFrequencyAnalysisandRecord）处理流程。被动浮标信号处理框图如图2所示。图2被动定向浮标信号处理框图2解复用解复用是将被动定向浮标的复合信号分离的过程。通过低通滤波、降采样得到全向信号；通过数字锁相环解调得到东西、南北通道信号。假设浮标罗盘方位为，目标方向沿顺时针与矢量水听器Y轴的夹角标记为，则就是目标相对于地磁北极的方位

【参考文献】：
期刊论文
[1]改进的互谱法在矢量水听器方位估计中的应用[J]. 乔斌.  声学与电子工程. 2010(04)
[2]被动定向浮标数字解复用技术[J]. 王森,赵海潮,马晓民.  声学技术. 2008(01)



本文编号：3370330