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基于水平阵的浅海时反匹配多目标定位研究

赵希勇

  多目标的检测定位是水声信号处理的重要内容。海洋中声波传播规律复杂,难以利用基于平面波的定位方法对浅海中远距离的声源进行定位;被动时反和匹配场方法考虑了声波在海洋中的传播规律,可用于估计水下远场声源的距离和深度。当海洋中存在多个声源时,弱声源常常会被强声源产生的干扰所掩盖,常规时反匹配方法难以对弱声源进行定位。本文采用基于水平阵列的投影线性时反匹配方法和空域滤波方法实现了对在强目标干扰下的弱目标的定位。本文的主要工作有: 1.计算声场并对时反匹配定位技术进行原理分析。根据BDRM理论编写声场计算程序,利用该程序计算脉冲信号产生的信号波形,并与文献中的计算结果进行了对比。对被动时间反转定位方法和匹配场定位方法的原理进行了分析,比较了两者的异同。提出了利用水平阵列进行水下目标定位的方法。 2.估计水下目标的方位角和数目。通过仿真实验对比了基于平面波的常规目标方位角估计方法和子空间相交方法,证明浅海多途条件下常规方法性能受到削弱,而子空间相交方法的性能好于常规方法。分析了AIC、MDL等信源数目估计方法的原理,在仿真实验中两种方法均成功确定了浅海中不同方位角的信号源的数目。3.估计目标的深度和距离。介绍了高分辨的时反匹配方法,通过仿真实验研究了阵列参数对定位影响。利用投影线性时反匹配定位方法对单个强目标掩盖下的弱目标进行定位,通过仿真实验将该方法与常规时反匹配方法和基于MVDR的时反匹配方法定位弱目标的性能进行了对比。利用基于水平阵的空域滤波方法定位弱目标,采用内点方法和牛顿方法求解滤波矩阵,在仿真实验中实现了对弱目标定位。……   
[关键词]:时间反转;匹配;水平阵;浅海;多目标;定位
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:国防科学技术大学2011年
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