混响干扰下的潜艇目标尺度识别

为了对混响干扰下的潜艇目标进行识别,提出一种尺度识别方法。该方法在建立混响条件下的潜艇回波亮点模型的基础上,利用自身多普勒抑制技术对潜艇回波进行混响抑制,然后采用高分辨的MUSIC算法,对潜艇目标亮点进行方位估计,从而实现目标的尺度识别。仿真结果表明,该方法具有很高的方位分辨率,能够很好地实现对潜艇目标的尺度识别,具有很强的实用性。     

一种声自导鱼雷潜艇目标识别方法

本文利用目标不同位置回波亮点的微多普勒差异,提出一种基于微多普勒差异的声自导鱼雷目标识别算法,该算法通过亮点之间的位置信息估计出亮点连线的倾角,然后利用各个亮点的径向速度和亮点连线的倾角估计出不同亮点对应的目标速度,最后利用各个亮点获取目标运动速度的一致性来识别潜艇与对抗器材。仿真结果表明,该方法在大部分攻击态势和攻击条件下均可有效识别目标,本方法可作为声自导鱼雷在近距离跟踪阶段传统识别方法的有效补充,从而进一步提高声自导鱼雷水下目标的识别概率和识别距离。     

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DSP的水下目标模拟器

通过对水下目标亮点回波信号特性的分析,建立水下目标多亮点回波模型.据此模型提出了一种基于DSP的水下目标模拟器的软硬件设计方法.该水下目标模拟器能对各种目标回波信号的强度、多普勒效应、脉冲展宽等参数进行模拟,能产生应答信号,具有实时性好、动态范围大和人机交互性强等特点,为水声设备的试验与鉴定提供了经济便捷的手段.     

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.     

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。     

多普勒雷达频率与回波相位差估计算法研究

对飞行目标测量的回波数据进行分段处理,产生多普勒频率和相位差的时间序列,给出了每段回波数据所需处理的预滤波、高分辨频率估计、回波信号分量相位差估计三项内容的算法.     

雷达训练系统目标回波信号模拟方法研究

对光学区扩展目标的散射特性进行分析,建立了基于多散射中心及线性调频体制宽带雷达的目标回波模型,同时给出了雷达回波数据的存储模型及处理方法。在此基础上对扩展目标作径向和非径向匀速直线运动两种情况下的回波信号进行模拟仿真为验证回波模型的正确性,对仿真的回波数据分别进行脉冲压缩和多普勒处理,得出的目标的一维距离像和速度维正确地反映出目标特征,表明模型可行有效,为后续的目标特征提取、目标识别奠定了基础。     

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。     

水下声成像仿真分析及图像处理

介绍了水下声成像仿真软件系统的主要组成及功能,对该系统中用到的正交解调、多波束形成、波束内插等关键技术给出了理论分析.通过对水下目标成像中目标回波生成、前置预处理和后置处理等内容的仿真分析,得出的仿真结果与理论分析相符,为水下探测体识别真假目标、实施精确定位提供了技术支持.     

Extraction of echo characteristics of underwater target based on cepstrum method

The analysis and characteristic extraction of target echo characteristics are important in underwater target detection and recognition. Rigid acoustic scattering components are generally used as major echo contributors with relatively stable characteristic information. Previous studies focus on echo characteristics from a single angle, thereby limiting the amount of extracted characteristic information. This paper aims to establish a full-angle rigid echo components model and overcome the difficulty of the extraction of time delay characteristics of narrow-band acoustic scattering echoes. On the basis of the analysis of the target echo highlight model, the echo characteristics of rigid acoustic scattering components are extracted in the cepstrum domain, and a wavelet process is proposed to enhance the effect of time delay estimation. Experimental data indicate that the extracted time delay characteristics accord with the rigid echo characteristics of underwater target, thereby validating the effectiveness of the cepstrum method.     

倒谱域水下目标回波特征提取（英文）

The analysis and characteristic extraction of target echo characteristics are important in underwater target detection and recognition. Rigid acoustic scattering components are generally used as major echo contributors with relatively stable characteristic information. Previous studies focus on echo characteristics from a single angle, thereby limiting the amount of extracted characteristic information. This paper aims to establish a full-angle rigid echo components model and overcome the difficulty of the extraction of time delay characteristics of narrow-band acoustic scattering echoes. On the basis of the analysis of the target echo highlight model, the echo characteristics of rigid acoustic scattering components are extracted in the cepstrum domain, and a wavelet process is proposed to enhance the effect of time delay estimation. Experimental data indicate that the extracted time delay characteristics accord with the rigid echo characteristics of underwater target, thereby validating the effectiveness of the cepstrum method.     

水下目标几何声散射的形态学研究（英文）

In this paper, a new method based on morphologic research named reconstruction cross-component removal(RCCR) is developed to analyze geometrical scattering waves of an underwater target. Combining the origin of the cross-component in Wigner-Ville distribution, the highlight model of target echoes and time-frequency features of linear frequency-modulated signal can remove cross-components produced by multiple component signals in Wigner-Ville distribution and recover the auto-components of output signals. This method is used in experimental data processing, which can strengthen the real geometric highlights, and restrain the cross components. It is demonstrated that this method is helpful to analyze the geometrical scattering waves, providing an effective solution to underwater target detection and recognition.     

可见光条件下探测水下目标影响因素分析

目标背景对比度是探测和识别目标的判定标准之一,基于目标背景对比度,分析了可见光条件下探测水下目标的主要影响因素,探讨了水下目标背景对比度同观察者角度、太阳天顶角、海水光学性质以及目标反射率的关系,给出了获取最佳观测角度的方法。     

智能鱼雷攻潜部位及攻击角测量方法与误差分析

研究了一种基于实艇靶舷侧阵的末弹道二维跟踪定位模型,给出了鱼雷攻潜过靶部位及水平攻击角的计算方法,分析了测量误差并进行仿真.分析及仿真表明,采用该定位模型,鱼雷攻艇部位的测量精度可达2 m,在艇正横方向大约±60°开角范围内,水平攻击角的测量精度可达2°.在引起攻击角测量误差的各因素中,同步误差和目标深度装订误差影响较大,声速装订误差和基阵变形引起的误差较小.     

翼身融合水下滑翔机运动仿真分析

针对回转体形状的水下滑翔机浅海水域滑翔能力弱的问题,以翼身融合水下滑翔机为研究对象,对其进行垂直面动力学模型的建立,并采用MATLAB/Simulink搭建运动模型仿真系统进行开环运动响应研究,分析执行机构的调节速度、浮力调节机构布局方式对水下滑翔机运动性能的影响,得到有利于浅海水域滑翔作业的解决方案;研究水下滑翔机系统输入对运动响应参数的影响程度和定量关系,分析水下滑翔机翼身融合水下滑翔机滑翔比与运动角度关系,得到小角度滑翔可充分利用大滑翔比优势适应浅海水域滑翔作业的结论。     

Floating non-traditional manufacture of floating drilling storage and offloading units—study on modeling and optimization method for the underwater rotating technology

The purpose of this study is to find proper modeling and optimization method for the underwater rotating technology used in floating non-traditional manufacture of FPSOs. The underwater rotating technology includes the block division in the FPSO bottom and the underwater rotating angle of the uncompleted bottom. The model contains many practical requirements, such as the size of the semi-submersible barge, the area required for drilling oil and gas, the mass of the unit area in the FPSO bottom, the lifting capacity of the factory and the operation space for workers. The model of the underwater technology in the paper would first minimize the number of the rings in the bottom, second minimize the number of the block in each ring, and finally find the maximum underwater rotating angle. The Sevan Driller FDSO manufactured by COSCO (Nantong) Shipyard Co., Ltd in China is employed as number examples in the paper, and the results show the model proposed in the paper is correct and valid, which could provide a theoretical basis for the promotion of floating non-traditional manufacture.     

听觉谱特征在水下目标回声识别中的应用

水下目标回声特征提取是主动目标识别的关键内容。本文提出将语音识别领域中较为成熟的RASTA-PLP听觉模型应用于水中目标回波的特征提取,并根据信号的特点对RASTA-PLP模型进行修正。对比应用PLP方法进行的水中目标单频回波识别实验,结果表明：当加入卷积噪声后,修正的RASTA-PLP特征表现出更加良好的鲁棒性能,在同等测试条件下识别率比PLP听觉模型特征高约3%,显示了本方法在实现目标回声自动识别上的重要应用前景。     

波动水面对近水面目标声反射的影响分析

在水下目标强度的测量中,当目标体接近水面时,与自由空间情形相比,声波受到水面的散射及多径作用使回波强度发生变化。文章应用波动水面的平均反射系数计算方法,得出符合高斯分布的粗糙水面的反射系数与声波频率、入射角度的变化关系。计算了在四种不同传播路径作用下目标强度的结果。最后通过水池试验,验证了在高瑞利系数下结果的正确性。