一种扩频水声信号抗多普勒方法

发布时间：2021-04-16 10:42

　　基于扩频信号在水声对抗研练中的良好应用前景,针对扩频信号抗多普勒能力较弱的问题,在分析多普勒补偿本质的基础上,设计了一种基于变采样的多相关器多普勒补偿方法,采用多个相关器（用不同的多普勒频移信号）对输入信号进行相关处理,用具有最大相关峰值的相关器来估计多普勒频移,并通过仿真计算及海上实测证明了该方法的有效性。 

【文章来源】：舰船电子工程. 2020,40(02)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

多普勒效应对相关性的影响

多普勒补偿问题本质上是变采样的问题。对多普勒因子的估计问题，可以通过发送已知的信号，通过测量信号某个观测量的改变来进行，在时域上测量信号的压缩或拉伸率，在频域上测量频偏。实际中，我们只需要在可能的多普勒频移范围内寻找，这个范围是由最大相对速度和声速决定的，这种寻找方式如图2所示，采用多个相关器（用不同的多普勒频移信号）对输入信号进行相关处理，用具有最大相关峰值的相关器来估计多普勒频移。显然此方法运算量太大，对处理器的速度要求较高。

在调试声信号源时，采集到的数据与拷贝信号之间存在一定的频差，从而也造成了类似的多普勒效应，使得采集的数据与拷贝信号数据的相关性下降很厉害。图3给出没有经过多普勒补偿的扩频信号、线性调频信号和带限白噪声信号直接与相应的拷贝信号做相关的结果。从仿真结果上看，线性调频信号的抗多普勒能力较强，相关峰值比较明显，而扩频信号和带限白噪声由于其多普勒容限较低，受多普勒的影响较大，已经无法形成明显的相关峰。图4给出了将采集数据与多通道多普勒的扩频信号分别做相关，然后取出各通道的相关峰做比较，选取相关峰最大的相关结果作为最终的相关输出，从图中可以看出相关峰值明显，具有较高的增益。

【参考文献】：
期刊论文
[1]潜艇水下定位合作声信号的低截获性分析[J]. 黄玉林,张俊,张学峰,安良.  应用科技. 2012(05)
[2]低截获主动声纳信号特征研究[J]. 魏玉华,关成彬,刘磊.  兵工自动化. 2010(05)
[3]水声宽带信号的多普勒补偿[J]. 黄建纯,郭圣明,郭中源,陈庚.  声学技术. 2009(02)
[4]扩频信号的声光谱相关检测(英文)[J]. 王丹志,宋俊德.  光电工程. 2006(03)



本文编号：3141276