协同探测目标模拟器信号检测技术研究
发布时间：2021-01-23 12:54
随着世界各国对海洋资源的渴求与水下军事装备的智能化发展,被动声纳在反潜方面越来越困难,多平台声纳协同探测已然成为热门的水声研究方向。水下装备和武器平台隐身技术不断完善,收发合置的主动声纳容易暴露自身位置,因而配置灵活隐蔽性强的多基地声纳系统成为优选。目标模拟器是多基地声纳研发和测试中重要的一环,模拟真实目标的反射回波,可以有效的提升研发效率,降低科研费用。论文以多基地声纳系统协同探测为背景,设计了目标模拟器系统参数;针对模拟器的实际使用环境中,提出了若干信号检测方法,并通过试验论证。首先,从多基地声纳工作模式出发,对目标模拟器系统进行设计,主要包括目标模拟器的总体参数和波形设计两方面。根据声纳方程计算检测阈、传播损失和输入端总噪声级,将计算得到的参数在设备中实现。根据实际需求,设计了一种主动声纳发射的组合信号波形,该信号在保证检测性能的同时,可以根据需求调整,适用于不同条件下的多基地声纳试验。其次,针对多途现象干扰对模拟器的信号检测性能的影响,分析了多途信道的特点,使用Bellhop模型仿真多途信号。讨论了多途背景下的两种信号检测方法,匹配滤波法和瞬变时刻信号检测算法。通过海上试验数据...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多基地声纳系统的工作使用方式示意图
图 2.1 概率坐标下的接收机工作特性曲线（ROC声纳接收机的工作特性曲线，这种曲线通过计算信PD 和虚警概率 PFA 以 d 为参数绘制而成，这种输动声纳的输入噪声可以看作是限带的高斯白噪声，中具有普遍的意义。式，可以得到特定虚警概率和检测概率时的检测指概率 PFA 为 0.2%时，从图 2.1 中可以确定检测指数是 1000Hz，脉宽 1s 时，可以通过式（2-2）计算得= 10 = 10× ×= 17 白噪声背景下，主动声纳发射带宽 1000Hz，脉宽可检测信噪比是-17dB。的计算器的工作方式，模拟器水听器接收主动声纳发射的
率的计算收信号最大的频率是 2.5kHz，工程实际中通常取频率上限的时结合晶振的工作频率，将目标模拟器的采样频率设定为 拟器波形设计器的工作模式是主动声纳发射信号，当模拟器检测到信号时储和转发。波形的选取会影响实际的检测效果，因此信号波的一环。不同的信号有着不同的特性，波形的选取要根据模需求和模拟器自身的性能指标综合考虑。主动声纳发射波形由两部分构成，采用“头信号+任意形式信.2 所示。第一部分是检测信号，用于模拟器系统做检测识别信号的到达时刻；第二部分是主动声纳协同探测信号，它的任意波形，具体波形由实验需求确定。两种信号之间有一定一个周期的头信号之间也设置了时间间隔，以避免信号的混
【参考文献】：
期刊论文
[1]多基地声呐目标模拟器中的波形设计技术[J]. 兰华林,左春丽,杨月. 舰船科学技术. 2016(S1)
[2]海洋环境噪声研究发展概述及应用前景[J]. 郭新毅,李凡,铁广朋,马力. 物理. 2014(11)
[3]采用子带谱减法的语音增强[J]. 蔡宇,郝程鹏,侯朝焕. 计算机应用. 2014(02)
[4]论海权与航空母舰时代的中国海军建设[J]. 杨震,赵娟,卞宏信. 世界地理研究. 2013(04)
[5]鲁棒语音识别技术综述[J]. 吕钊,吴小培,张超. 安徽大学学报(自然科学版). 2013(05)
[6]声纳主动探测中的最佳波形选择问题[J]. 游波,张卫,郭瑞. 火力与指挥控制. 2013(03)
[7]水雷引信的远程被动定位技术及其发展[J]. 陈川. 水雷战与舰船防护. 2012(01)
[8]多基地声纳系统检测性能分析[J]. 李嶷,孙长瑜,余华兵,曹涛. 声学技术. 2010(05)
[9]舰船辐射噪声功率谱特征提取及系统实现[J]. 赵延安,张效民,姚运启,黄建国. 计算机测量与控制. 2010(08)
[10]舰船辐射噪声建模及仿真模拟器的实现[J]. 李琴,苑秉成,张文娟. 舰船科学技术. 2010(04)
博士论文
[1]多基地声纳关键技术研究[D]. 邹吉武.哈尔滨工程大学 2012
硕士论文
[1]多基地声呐目标模拟器的设计与实现[D]. 刘亚东.哈尔滨工程大学 2016
[2]舰船噪声的传递路径分析及其软件设计[D]. 杨卫东.哈尔滨工程大学 2015
[3]语音增强中噪声估计的研究[D]. 熊晶.兰州交通大学 2015
[4]基于最优匹配小波的舰船辐射噪声分析[D]. 陈琳.昆明理工大学 2014
[5]水下运动目标被动声纳信号建模研究[D]. 韩强.昆明理工大学 2014
[6]水下高速航行体辐射噪声检测及特征提取技术[D]. 周楠.哈尔滨工程大学 2011
[7]舰船辐射噪声的特征线谱提取[D]. 邓磊磊.哈尔滨工程大学 2011
[8]基于射线声学的海底参数反演研究[D]. 朴健浩.哈尔滨工程大学 2011
[9]双基地混响建模仿真及混响背景下的目标检测[D]. 邢荣荣.哈尔滨工程大学 2010
[10]声纳目标模拟系统设计及工程实现[D]. 郁彦利.西北工业大学 2007
本文编号：2995247
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多基地声纳系统的工作使用方式示意图
图 2.1 概率坐标下的接收机工作特性曲线（ROC声纳接收机的工作特性曲线，这种曲线通过计算信PD 和虚警概率 PFA 以 d 为参数绘制而成，这种输动声纳的输入噪声可以看作是限带的高斯白噪声，中具有普遍的意义。式，可以得到特定虚警概率和检测概率时的检测指概率 PFA 为 0.2%时，从图 2.1 中可以确定检测指数是 1000Hz，脉宽 1s 时，可以通过式（2-2）计算得= 10 = 10× ×= 17 白噪声背景下，主动声纳发射带宽 1000Hz，脉宽可检测信噪比是-17dB。的计算器的工作方式，模拟器水听器接收主动声纳发射的
率的计算收信号最大的频率是 2.5kHz，工程实际中通常取频率上限的时结合晶振的工作频率，将目标模拟器的采样频率设定为 拟器波形设计器的工作模式是主动声纳发射信号，当模拟器检测到信号时储和转发。波形的选取会影响实际的检测效果，因此信号波的一环。不同的信号有着不同的特性，波形的选取要根据模需求和模拟器自身的性能指标综合考虑。主动声纳发射波形由两部分构成，采用“头信号+任意形式信.2 所示。第一部分是检测信号，用于模拟器系统做检测识别信号的到达时刻；第二部分是主动声纳协同探测信号，它的任意波形，具体波形由实验需求确定。两种信号之间有一定一个周期的头信号之间也设置了时间间隔，以避免信号的混
【参考文献】：
期刊论文
[1]多基地声呐目标模拟器中的波形设计技术[J]. 兰华林,左春丽,杨月. 舰船科学技术. 2016(S1)
[2]海洋环境噪声研究发展概述及应用前景[J]. 郭新毅,李凡,铁广朋,马力. 物理. 2014(11)
[3]采用子带谱减法的语音增强[J]. 蔡宇,郝程鹏,侯朝焕. 计算机应用. 2014(02)
[4]论海权与航空母舰时代的中国海军建设[J]. 杨震,赵娟,卞宏信. 世界地理研究. 2013(04)
[5]鲁棒语音识别技术综述[J]. 吕钊,吴小培,张超. 安徽大学学报(自然科学版). 2013(05)
[6]声纳主动探测中的最佳波形选择问题[J]. 游波,张卫,郭瑞. 火力与指挥控制. 2013(03)
[7]水雷引信的远程被动定位技术及其发展[J]. 陈川. 水雷战与舰船防护. 2012(01)
[8]多基地声纳系统检测性能分析[J]. 李嶷,孙长瑜,余华兵,曹涛. 声学技术. 2010(05)
[9]舰船辐射噪声功率谱特征提取及系统实现[J]. 赵延安,张效民,姚运启,黄建国. 计算机测量与控制. 2010(08)
[10]舰船辐射噪声建模及仿真模拟器的实现[J]. 李琴,苑秉成,张文娟. 舰船科学技术. 2010(04)
博士论文
[1]多基地声纳关键技术研究[D]. 邹吉武.哈尔滨工程大学 2012
硕士论文
[1]多基地声呐目标模拟器的设计与实现[D]. 刘亚东.哈尔滨工程大学 2016
[2]舰船噪声的传递路径分析及其软件设计[D]. 杨卫东.哈尔滨工程大学 2015
[3]语音增强中噪声估计的研究[D]. 熊晶.兰州交通大学 2015
[4]基于最优匹配小波的舰船辐射噪声分析[D]. 陈琳.昆明理工大学 2014
[5]水下运动目标被动声纳信号建模研究[D]. 韩强.昆明理工大学 2014
[6]水下高速航行体辐射噪声检测及特征提取技术[D]. 周楠.哈尔滨工程大学 2011
[7]舰船辐射噪声的特征线谱提取[D]. 邓磊磊.哈尔滨工程大学 2011
[8]基于射线声学的海底参数反演研究[D]. 朴健浩.哈尔滨工程大学 2011
[9]双基地混响建模仿真及混响背景下的目标检测[D]. 邢荣荣.哈尔滨工程大学 2010
[10]声纳目标模拟系统设计及工程实现[D]. 郁彦利.西北工业大学 2007
本文编号：2995247
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