M序列信号在主动声纳中的性能研究

对于主动声纳探测浅海区域的慢速小目标而言,混响无疑是最为主要的干扰。由于混响信号主要源自于发射信号,频域上和发射信号本身频谱有着密切的关系,常规的匹配滤波器已不是最佳检测器。论文利用混响和目标回波之间的多普勒差异作为检测的特征量,介绍了主动声纳中的一种新的探测信号,M序列信号。即通过M序列对CW信号进行编码而扩宽其带宽,在保留CW信号敏感的多普勒特性的同时提高时延分辨力。文中借助模糊度函数以及Q函数作为分析工具,具体对比了传统的CW信号、LFM信号以及该信号对混响的抑制能力。Matlab仿真结果表明,该编码信号具有较之CW和LFM信号更好的抗混响能力以及更优的速度—时延分辨力,适用于浅海环境中对慢速小目标的探测。     

基于FRFT的强时频干扰抑制方法

混响是影响双基地或多基地声呐对水中目标探测识别的最主要干扰,提高抗混响能力对识别水中目标有极其重要意义。本文针对混响对目标回波的强时频干扰特性,基于分数阶傅里叶变换所具有的时频耦合分离特性,研究一种基于分数阶傅里叶变换的强混响抑制方法,并进行模拟仿真和水池测试研究,研究结果验证算法的有效性。本算法适用于信号形式为线性调频的宽带信号抗混响干扰,将脉冲信号在分数阶变换域进行尺度压缩,进而将目标信号和干扰信号在变换域中进行分离,有效达到抗混响的目的。     

基于FRFT的强时频干扰抑制方法

混响是影响双基地或多基地声呐对水中目标探测识别的最主要干扰,提高抗混响能力对识别水中目标有极其重要意义.本文针对混响对目标回波的强时频干扰特性,基于分数阶傅里叶变换所具有的时频耦合分离特性,研究一种基于分数阶傅里叶变换的强混响抑制方法,并进行模拟仿真和水池测试研究,研究结果验证算法的有效性.本算法适用于信号形式为线性调频的宽带信号抗混响干扰,将脉冲信号在分数阶变换域进行尺度压缩,进而将目标信号和干扰信号在变换域中进行分离,有效达到抗混响的目的.     

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。     

一种改进的混响精细结构模型及其特性分析

混响是鱼雷主动自导背景干扰的一部分,混响的建模与仿真对于研究鱼雷声自导系统具有重要意义。混响具有空时特性,利用空时自适应处理方法抑制混响成为一种可能。因此建立能准确反应水下声传播特性的混响模型,并在此基础上研究其空时特性,是声呐空时处理的重要环节。从水下声信号的特点出发,利用单元散射原理,对界面混响进行精细结构建模、仿真。仿真结果表明:该模型除了能比较完整细致地模拟混响的各种统计特性外,还能保持阵元间的空间相关性,而且能体现出混响的空时特性。     

海底混响非瑞利特性研究及神经网络应用

基于单元散射理论介绍了瑞利分布模型和K分布模型,通过计算混响偏度和峰度判断出海底混响偏离瑞利分布模型,并利用CW信号、LFM信号的试验混响数据进行阵元域、波束域上的PDF曲线拟合。结果表明,海底混响的统计特性更趋向于K分布模型。利用BP网络方法和海底混响、点目标仿真信号的PDF特性进行了目标识别验证,其正确识别率达到了92%以上,且计算量大大降低。     

声自导鱼雷尺度靶供靶模型的创建与仿真

论文主要介绍了声自导鱼雷尺度靶供靶的原理,并创建了为声自导鱼雷供靶的模型,利用M atlab对供靶的过程进行了仿真,对仿真结果进行了分析,并将鱼雷非尺度声靶模型仿真结果和尺度声靶供靶仿真的鱼雷回波信号进行对比,得出鱼雷尺度声靶模拟鱼雷声目标的逼真度和准确性,其回波信号能更为真实地反映潜艇等声目标对声自导鱼雷寻的信号的反射特性,从而加强靶标对抗鱼雷识别的能力,更好地保障高技术信息化条件下的鱼雷武器的靶场试验。     

线性调频信号的抗混响起伏模型

在假设混响模型为一时间随机过程F(t)的基础上，利用信号模糊函数的概念，分析推导了混响干扰起伏表达式，建立了线性调频信号抗混响起伏模型，并对相同脉宽、相同主频条件下的调频信号和单频信号的混响起伏作了比较，用实验的记录结果证实了理论模型的合理性。     

海底混响非瑞利特性研究及神经网络应用

基于单元散射理论介绍了瑞利分布模型和K分布模型,通过计算混响偏度和峰度判断出海底混响偏离瑞利分布模型,并利用CW信号、LFM信号的试验混响数据进行阵元域、波束域上的PDF曲线拟合。结果表明,海底混响的统计特性更趋向于K分布模型。利用BP网络方法和海底混响、点目标仿真信号的PDF特性进行了目标识别验证,其正确识别率达到了92%以上,且计算量大大降低。     

探测掩埋小目标的声纳信号波形设计研究

在分析掩埋小目标探测对声纳信号设计的总体要求基础上,结合模糊函数分析,重点从距离分辨力、测距精度、抗混响性能以及抗多途起伏等方面对伪随机相位编码信号的探测性能进行了研究,验证了探测掩埋小目标较合适的声纳信号形式是多频伪随机相位编码信号。     

测试系统中波形的神经网络识别方法

为满足自动测试系统对信号波形的智能化识别要求,在对现有的波形识别方法进行研究的基础上,提出一种新的波形识别方法;该方法在利用离散余弦变换（DCT）对波形进行频域特征提取的基础上,将模式识别与BP神经网络理论相结合从而建立波形特征匹配模板,最终实现对信号波形的智能识别;对比试验表明,该方法与最大相关系数法（MCC）、最大相关差值法（MCD）相比很好地解决了待测波形与模板波形匹配过程中的相位对齐过程,而且更加快速、高效。     

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。     

螺杆式滑油泵异常振动故障诊断

某船用螺杆滑油泵出油管路振动烈度高达257. 7 mm/s,文章测量了该泵和另一台同型号泵的管路、泵体的振动速度和振动加速度波形,并逐一进行比较分析。管路振动速度波形和频谱表明,故障泵振动不稳定,速度频谱中存在明显的异常频率成分。泵体振动加速度波形分析结果表明,正常泵高频脉冲信号出现的频率与泵的正常排油频率对应。故障泵高频脉冲信号出现的频率明显不规律,说明故障泵的螺杆配合存在问题。泵体高频脉冲信号对于螺杆泵的状态监测与故障诊断具有重要意义。     

同轴脉冲探头的校准与测试探讨

对一种结构新颖的同轴脉冲探头的工作原理和测试方法进行了讨论.同轴脉冲探头由一段硬同轴线和集成于其中的电场传感器构成,用于测试传导型电磁脉冲电流或电压的时域波形.由于没有磁芯结构,同轴脉冲探头的高频响应和承载功率性能都优于普通电流探头,在传导型电磁脉冲测试方面具有一定优势.本文采用频域内的软件补偿方法,通过传输函数对同轴脉冲探头进行了校准, 校准后的测试结果与实际脉冲波形数据的误差率不大于15%,具有较高的测试准确度.     

Characteristic analysis of underwater acoustic scattering echoes in the wavelet transform domain

Underwater acoustic scattering echoes have time–space structures and are aliasing in time and frequency domains. Different series of echoes properties are not identified when incident angle is unknown. This article investigates variations in target echoes of monostatic sonar to address this problem. The mother wavelet with similar structures has been proposed on the basis of preprocessing signal waveform using matched filter, and the theoretical expressions between delay factor and incident angle are derived in the wavelet domain. Analysis of simulation data and experimental results in free-field pool show that this method can effectively separate geometrical scattering components of target echoes. The time delay estimation obtained from geometrical echoes at a single angle is consistent with target geometrical features, which provides a basis for object recognition without angle information. The findings provide valuable insights for analyzing elastic scattering echoes in actual ocean environment.     

基于高斯脉冲的超短波电台波形设计研究

针对GMSK基带信号的特点,在未引入编码条件下将Viterbi算法的思想运用于超短波高斯波形的最大似然序列估计中,相比逐符号检测达到最佳检测性能,获得了相应地功率增益,并仿真了不同BT值、定时偏差和抽样点数的波形性能。仿真结果可为超短波通信子网物理层波形设计提供理论基础,有较大的工程参考价值。     

一种基于TENT映射的新型低截获脉压雷达信号

着眼于低截获雷达系统的工程实现，提出了一种实现简单，性能优越的基于TENT映射的新型低截获脉压雷达信号波形，该波形采用了脉间由混沌信号控制码型跳变，脉内由m序列调相，相邻脉冲采用m序列优选对的低截获波形设计技术。分析了这种雷达信号波形的数学模型和统计特性，从平均模糊函数的角度讨论了该雷达信号与真随机二相码调相之间的关系并给出了其对应的波形产生与信号处理模块系统框图。理论分析和仿真结果均表明，这种雷达信号波形具有良好的距离速度分辨力、很低的截获概率和优异的ECCM性能，工程上也易于产生和处理。     

基于LDPC编码的CE-OFDM波形性能研究

仿真研究了调制指数和相位越界对恒包络OFDM(CE-OFDM)波形性能的影响.提出了一种基于LDPC编码的CE-OFDM波形设计方法,指出在有信道编码的情况下,不宜再采用相位越界处理,而应采用编码与交织相结合的手段.仿真结果表明,该设计方法能显著提高CE-OFDM波形性能.     

改进的脉冲声管法(英文)

Based on existing low-frequency water-filled impedance tube testing facilities, which is a part of the Low Frequency Facility of the Naval Undersea Warfare Center in Beijing, an improved water-filled pulse tube method is presented in this short paper. This proposed study is significantly different from the conventional pulse tube method because of the capability for a single plane damped sine pulse wave to generate in the water-filled pulse tube with a regular waveform and short duration time of about 1ms. During the generation process of the pulse, an inverse filter principle was adopted to compensate the transducer response. The effect of the characteristics of tube termination can be eliminated through the generation process of the pulse. Reflection coefficient from a water/air interface was measured to verify the proposed method. When compared with the expected theoretical values, a relatively good agreement can be obtained in the low frequency range of 500-2 000 Hz.     

舰船磁场模型参数在目标识别中的应用

在深入研究舰船磁场单一旋转椭球体建模及其模型参数稳定性的基础上,以该模型参数作为舰船目标识别的新特征量,用人工神经网络方法对船型、航向等目标模式进行识别,达到了良好的识别效果。