一种水下目标回波模拟器的设计研究

宽带信号的目标回波携有的目标信息量大,混响背景相关性弱,有利于目标检测和特征提取.本文研究宽带水声信号目标回波特性,建立宽带多亮点目标回波模型,并进行了计算机仿真.设计开发了宽带多亮点目标的回波模拟器,该系统能对目标回波强度、多普勒效应、脉冲展宽等参数进行精确模拟,并且能实时完成对信号参数及信噪比的控制,具有实时性好、控制精度高、动态范围大和人机交互性强等特点,能较好地实现宽带多亮点回波的模拟.     

LFM目标回波信号的Duffing振子检测方法

主动声纳探测水下目标时,目标散射特性以及水声传播特性会对接收回波产生影响.针对水中沉底与掩埋目标探测时存在的混响干扰强、信混比低等问题,本文提出了一种基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的变频Duffing振子检测方法.在发射LFM信号探测水下目标时,目标回波信号为多个LFM信号线性叠加的形式,不符合Duffing振子的单频检测条件.基于FRFT理论,提出了在最佳FRFT域上对LFM回波信号进行傅里叶逆变换的解调频方法.并根据亮点模型,推导了多亮点LFM回波信号解调频后的信号形式.由理论分析可知,解调频后的单频信号数量与亮点数量一致,频率大小与亮点时延及发射信号参数有关,为未知参量.针对解调频后频率及数量未知这一问题,提出了变频Duffing振子系统检测模型,通过改变系统内置策动力频率,自主地搜索单频信号信息,实现了低信混比下LFM目标回波信号的检测及亮点数量的估计.湖试沉底及海试掩埋实验数据处理结果验证了方法的有效性及可行性.     

基于亮点模型的水下目标近程回波仿真研究

水下尺度目标回声特性是水声学中的一个重要研究方向。该文首先介绍了尺度目标近程回波的多亮点模型,采用板块元算法计算亮点的目标强度,同时结合面元的反射强度值和照射区域计算亮点位置,最后以一段圆柱体目标和一个简单形状的组合体目标为研究对象,进行了计算机仿真。仿真结果较好地体现了目标的回波结构,表明采用亮点模型模拟目标回波对于分析水下尺度目标的声学特性具有一定的应用价值。     

基于回波空间特性的潜艇目标识别研究

本文阐述了基于波束分裂的互谱法定向理论,给出了水下体目标的亮点模型.在此基础上,提出了一种利用体目标回波的空间方位分布信息识别水下目标的方法.通过对亮点模型目标回波的方位角和俯仰角进行估计,估算出目标的线性尺度,实现体目标的识别,最后通过计算机仿真给出了估计量的估计方差并进行了相应的分析.     

利用宽带信号获得水中复杂目标亮点信息的两种方法

一个复杂目标的回波可以等效成若干散射亮点回波叠加的结果。本文介绍了2种利用低频宽带信号获得目标亮点信息的方法。一种是以分数阶傅立叶变换为基础的亮点获取方法,该方法仅限于信号为线性调频脉冲的情况;另一种方法是采用对宽带回波信号频谱的二次谱分析的方法获得目标的亮点信息,对宽带信号的形式并没有限制。并给出了2种方法计算仿真和模型测试的结果。     

一种雷达目标模拟器的DSP软件设计

为了配合某型C波段宽带雷达系统进行设备调试和功能检查,模拟器采用软硬件结合的方法。当雷达发射窄带信号时,目标回波通过对雷达发射信号进行延迟、频移等实现;当雷达发射宽带信号时,采用波形预先存储的方式进行回波的产生。模拟器通过操控计算机输入不同的雷达参数、目标特性数据,能模拟雷达所需的射频目标回波信号,以达到不同的测试要求,具有使用灵活、低成本、扩展性强的特点。     

基于波束形成的目标空间特征提取

由于海洋环境的复杂性,给水下目标识别带来很大难度。目前的识别技术主要在时域、频域及时频域。波束形成技术是近年发展起来的研究目标识别的一种重要方法。本文基于水中目标回波信号,应用波束形成及空间谱分析技术,从时空间域获得目标回波的亮点、尺度特征,并利用实测数据验证方法的可行性。     

辐射式雷达回波模拟器的设计与实现

论述了一种雷达回波模拟器的设计及实现,该系统采用软硬件相结合的方法,通过仿真模型实时解算雷达回波信号,通过硬件电路控制射频信号的实时输出.     

主动自导水下航行器的高分辨宽带信号检测技术

为了提高主动自导水下航行器对目标的识别能力,提出一种基于自小波变换的主动自导水下航行器的高分辨宽带信号检测技术,构建主动自导水下航行器的回波信号模型,在海水混响干扰下采用自相关匹配滤波器进行信号滤波处理,对滤波输出的宽带信号采用自小波变换进行时频分解,对水下航行器的回波探测信号作WVD-Hough变换,采用二维谱峰搜索方法实现高分辨的目标信号检测。仿真结果表明,采用该方法进行主动自导水下航行器的宽带信号检测的准确检测概率较高,抗旁瓣干扰能力较强,对打击目标的具有高分辨识别能力。     

基频线谱提取技术在船舶水下目标识别系统的应用

基于目标物的辐射雷达回波信号是船舶水下识别系统的主流技术,水下噪声的混入会对识别产生干扰,时域分析很难区分噪声与目标信号特征。频域特性分布是区分雷达回波辐射噪声及干扰噪声的主要手段,通过对辐射信号及噪声的频谱提取,可以获取目标信号和干扰信号在基频频谱的特性,设计滤波器去除噪声。本文研究目标雷达回波信号及水下噪声信号的特性,在基础上提出基于基频线谱提取技术的噪声分离策略,最后对算法进行仿真。