一种特征增量门限MIMO阵列多目标检测方法

正交波形MIMO雷达各阵元发射相互正交的波形信号,采用低增益的宽波束照射探测空域.其基本思想是通过波形分集技术,分别获取空间分集和虚拟孔径以提高雷达的探测性能.利用信号和噪声特征值大小以及特征增量之间的差异,提出了MIMO阵列特征增量门限(Eigen Threshold,EIT)多目标检测方法(MIMO-EIT),并与常规阵列算法作比较,通过计算机仿真说明MIMO-EIT方法多目标检测能力优于传统相控阵EIT方法.     

海上雷达信号自适应分布式处理模型建立

近年来雷达技术受到广泛的关注。本文在雷达多收发阵元结构的基础上,建立海上雷达信号自适应分布式处理模型,此模型能够自适应角度的变化,增强了观测的能力。最后通过不同信噪比和不同杂波情况下的实验仿真来说明,本文所设计的模型比相控阵雷达的检测性能好。     

水面多节点声呐动态网络跟踪目标策略研究

水面多节点声呐动态网络由多艘观测接收船和多艘信号发射船构成,每艘信号发射船与每艘观测接收船上的声呐构成一组双基地声呐。为得到较高信噪比和定位精度,可利用双基地声呐的检测覆盖范围和定位误差分布特点,求得信号发射船、观测接收船、目标的最优布局图。通过分析可知,在跟踪运动目标时,如果观测接收船运动速度大于目标运动速度,那么观测接收船以最优布局图为依据进行机动,在跟踪目标一段时间后可获得最优跟踪精度;如果观测接收船运动速度小于目标运动速度,那么观测接收船更适合以静态方式跟踪目标。本文的分析结论对于战场环境下舰船指挥和控制具有较强指导意义。     

分裂阵宽带相关检测在圆阵中应用

宽带能量检测作为一种非相关检测方法广泛应用于被动声呐中,但是在复杂环境下其检测性能迅速降低。为了实现分裂阵半波束在圆阵中的应用,本文通过对圆阵的半波束相位差推导和仿真,将分裂阵半波束应用于圆阵的宽带信号检测中,给出一种应用于圆阵的分裂阵宽带相关检测方法。该方法能有效地改善目标方位分辨率,提高被动声呐的宽带检测性能。仿真和试验数据处理结果验证了该方法的有效性,易于工程应用。     

分裂阵宽带相关检测在圆阵中应用

宽带能量检测作为一种非相关检测方法广泛应用于被动声呐中,但是在复杂环境下其检测性能迅速降低.为了实现分裂阵半波束在圆阵中的应用,本文通过对圆阵的半波束相位差推导和仿真,将分裂阵半波束应用于圆阵的宽带信号检测中,给出一种应用于圆阵的分裂阵宽带相关检测方法.该方法能有效地改善目标方位分辨率,提高被动声呐的宽带检测性能.仿真和试验数据处理结果验证了该方法的有效性,易于工程应用.     

国外航空声学探潜装备研究进展

航空探潜装备在反潜装备体系中占有重要地位。目前,航空声呐正朝着低频、大孔径扩展阵和垂直阵方向发展,并实现多传感器的联合搜潜。在"网络中心战"思想的指导下,分布式声呐网络的概念应运而生,航空声呐作为其中的重要节点,探潜效能得到了更好的发挥。     

多点阵测向的数学模型及误差估计

提出了多点阵声呐测向的数学模型并对误差进行了估计,对3点阵、4点阵直到10点阵进行了不同方向的仿真计算.其特点是不要求声呐各点阵之间共线和等距,给基阵安装带来方便,能最大限度地利用潜艇壳体,以提高声呐对目标的探测能力.     

多基地声呐目标模拟器中的波形设计技术

根据多基地协同探测试验的需要,使用目标模拟器代替真实目标产生散射信号辅助完成试验。目标模拟器主要完成对目标位置信号的接收、检测、处理、存储、发射等过程。采用2次接收转发1次的方式解决由于系统处理时延引起的目标散射信号实时性问题,并且采用脉冲对的波形设计使得目标模拟器能够实现对不同探测波形的模拟。海上试验表明,这种模拟器波形设计方式能够真实满足多基地声呐探测的试验需求。     

等效阵长对声压线阵声呐空间增益的影响分析

为了研究声压线阵声呐空间增益的影响因素,就同等阵元个数情况下线阵声呐等效阵长与波束形成结果的关系进行仿真分析.首先,建立了直线阵、圆阵、半圆阵和太极阵的声压线阵声呐模型,定义了线阵声呐等效阵长的数学表达式,对线阵声呐等效阵长的进行了对比分析.其次,引入"–3dB波束宽度"概念,通过蒙特卡罗试验,得出了线阵声呐等效阵长与"–3dB波束宽度"之间的反比关系.最后,对多目标情况下的波束形成仿真结果进行对比分析,验证了等效阵长对线阵声呐空间增益的影响关系.     

等效阵长对声压线阵声呐空间增益的影响分析

为了研究声压线阵声呐空间增益的影响因素,就同等阵元个数情况下线阵声呐等效阵长与波束形成结果的关系进行仿真分析。首先,建立了直线阵、圆阵、半圆阵和太极阵的声压线阵声呐模型,定义了线阵声呐等效阵长的数学表达式,对线阵声呐等效阵长的进行了对比分析。其次,引入"–3d B波束宽度"概念,通过蒙特卡罗试验,得出了线阵声呐等效阵长与"–3d B波束宽度"之间的反比关系。最后,对多目标情况下的波束形成仿真结果进行对比分析,验证了等效阵长对线阵声呐空间增益的影响关系。     

非均匀阵列模糊问题及测向性能分析

在非均匀线阵上应用空间平滑MUSIC算法进行测向。在排除测向模糊的条件下,阵列设置为中心对称阵列。仿真实验对比了非均匀阵列和均匀阵列的测向性能,结果表明在同时存在相干和非相干信源的信号环境下,前者可以有效估计信源的来向,在相同信噪比的条件下具有更好的抗干扰能力和测向分辨力。     

猎雷声纳基阵姿态的稳定与控制

舰壳安装的猎雷声纳需要通过稳定系统隔离舰船的摇摆,以保持姿态的稳定,为发射和接收声纳信号提供稳定的平台.文章介绍了一种用三轴支撑基阵的运动补偿式无平台稳定机构,由导航系统测得的舰船摇摆角经计算,分解到基阵的转动轴上,再分别由伺服系统控制三轴转动,从而消除舰船摇摆的影响,达到稳定基阵姿态的目的.     

舰载猎雷声纳基阵动力学特性研究

研究动基座上捷联式猎雷声纳基阵的动力学特性,首先给出声纳基阵的动力学模型,考虑声纳基阵的三轴框架结构特点及猎雷艇这一动基座的存在,着重对声纳基阵的动力学特性进行深入的分析和研究,揭示出其时变、非线性、强耦合的动力学特性,同时指出惯量矩阵的特殊性质,计算机仿真结果表明了理论分析的正确性。分析结果对于掌握系统本质,设计高精度,强鲁棒性的声纳基阵控制稳定系统提供了理论依据。     

体积噪声场和界面噪声场中声矢量传感器线阵阵增益分析

Acoustic vector sensor consists of pressure and particle velocity sensors,which measure the three-dimensional acoustic particle velocity,as well as the pressure at one location at the same time.By preserving the amplitude and phase information of the pressure and particle velocity,they possess a number of advantages over traditional scalar sensors.Signal-to-noise ratio (SNR) gain (which is often called array gain) is one of such advantages and is always interested by all of us.But it is not unchangeable if the spatial correlation of the noise field varies.Much more important,it is difficult to be given if the noise becomes complex.In this paper,spatial correlation of the vector field of isotropic volume-noise and surface-generated noise has been introduced briefly.Based on the results,the combined SNR output of a vector linear array is investigated and the maximum gain is given in the specified noise.Computer simulation shows that the output of one array in the same noise is not the same in different gestures.And then we find the best gesture through SNR calculation and obtain the biggest gain,which has important meaning to guide how to deploy an array in practice.We also should use the array with respect to the characteristics of the real ambient noise,especially in anisotropic noise field.     

蛙人探测声呐系统关键技术论证

专用蛙人探测声呐系统作为对水下蛙人等目标最有效的探测装备,是一种集多领域技术于一身的精巧新体制声呐,它所涉及的关键技术国内外正争相发展。文章较详细地介绍了蛙人探测声呐的系统组成,各组成部分的功能与性能参数,并就当前蛙人探测声呐的系统的关键技术及解决方案进行了初步分析,介绍了相关的主要声呐参数的确定及基本计算。     

基于舷侧阵的MVDR波束形成算法研究

针对鱼雷舷侧阵的方位估计,研究了阵元域MVDR波束形成算法,此算法较常规波束形成算法在分辨能力上已有了很大的提高,但阵元域MVDR是对阵元域的信号直接处理,计算量较大,在低信噪比时分辨能力下降,限制了其在声纳系统上的应用.文章提出的波束域MVDR(BMVDR)波束形成算法就是为了克服阵元域MVDR的缺点.通过理论分析及计算机仿真,表明BMVDR算法的性能优于MVDR与常规波束形成(CBF).     

猎雷艇声纳基阵俯仰角姿态伺服系统变结构控制

本文对猎雷艇声纳基阵俯仰角姿态伺服系统分别进行了频域法控制规律的设计和变结构控制律的设计，对两种设计由于基阵附加惯性力矩的变化而引起系统参数变化的工况进行了数字仿真，并给出了仿真结果。     

动态规划算法在被动声呐目标检测中的应用

基于动态规划的检测前跟踪方法可用于检测跟踪低可观测目标。它利用检测前跟踪的技术在检测目标的同时给出目标航迹的优点,实现对低信噪比下目标的检测与跟踪。本文分析了动态规划法进行弱小目标检测的基本原理,结合水下目标检测的特殊性对该算法进行了修正,得到了适应水下目标的检测前跟踪方法。通过实际的海试数据进行验证,证实了检测前跟踪技术在水声领域进行目标检测跟踪的可行性。     

Research on the strategy of underwater united detection fusion and communication using multi-sensor

In order to solve the distributed detection fusion problem of underwater target detection, when the signal to noise ratio (SNR) of the acoustic channel is low, a new strategy for united detection fusion and communication using multiple sensors was proposed. The performance of detection fusion was studied and compared based on the Neyman-Pearson principle when the binary phase shift keying (BPSK) and on-off keying (OOK) modes were used by the local sensors. The comparative simulation and analysis between the optimal likelihood ratio test and the proposed strategy was completed, and both the theoretical analysis and simulation indicate that using the proposed new strategy could improve the detection performance effectively. In theory, the proposed strategy of united detection fusion and communication is of great significance to the establishment of an underwater target detection system.