收发分置目标强度的计算及前向散射信号的分离

研究时域有限差分(FDTD)法计算收发分置弹性目标散射声场的有效性,和实验测量中从直达与散射干涉信号中分离目标前向散射信号的方法。将FDTD法应用于三维声场计算,分别计算了平顶圆柱、球顶圆柱、球锥顶圆柱和扁长回转椭球等几种不同形状的弹性体散射近场空间分布,再用近远场变换方法获取远场目标强度空间分布。模拟结果表明:目标强度的空间指向性是受声波入射方向、无量纲波数kL(k-波数,L-目标特征尺度)、目标形状、材料等影响;在本文所计算的几种不同形状目标的尺度和kL取值范围内,计算得到的收发分置目标强度空间分布均有显著的前向散射与镜反射特征。计算结果得到解析解和实验结果的印证,从而表明了FDTD法计算收发分置目标散射场的有效性。对接收信号采用相关处理方法,能有效地分离出目标前向散射信号,表明对于收发分置目标散射声强的测量,这是一种简单有效的分离目标前向散射信号的方法。

自编码器在浅海小目标前向散射信号检测中的应用

针对近距离浅海小目标前向散射信号检测受信道自身起伏影响较大的问题,提出一种基于自编码器的目标检测方法。该方法通过匹配滤波、希尔伯特变换和相位对齐等处理过程获取接收声场的稳态到达结构,利用自编码器无监督地学习无目标时背景声场的稳态结构,然后通过观测自编码器的重构误差能量变化实现目标探测。应用海上试验的蛙人穿越数据进行分析,说明了当收发距离为50 m,目标穿越位置与发射源距离为15 m时,单通道接收声场的探测扰动量大约可达到8 dB以上,联合多通道信号进行训练可进一步抑制背景声场的扰动。试验结果表明该算法在动态海洋环境中能够实现前向散射信号的检测,并可以确定目标的穿越时间。

SISAR中运动目标全息信号的表示及仿真研究

在运用阴影逆合成孔径雷达(SISAR)对运动目标进行成像和识别研究中,需要得到相关目标的全息信号。该文在分析目标侧影轮廓与其全息信号关系的基础上,导出了一种更具普遍意义的全息信号的表达形式,式中的各组成具有明确的物理含义。为验证其在实际应用中的有效性,以外场试验获得两种目标的全息信号为比较对象,参照外场试验条件进行了仿真。比较结果说明了该仿真方法实际有效。

SISAR中运动目标全息信号的模拟研究

运动目标的无线电全息信号的表示是基于光学的衍射原理与近似处理的方法获得的。对全息信号模拟研究的目的是验证和改进理论分析方法 ,模拟产生的运动目标的全息信号可直接应用于阴影逆合成孔径雷达 (SISAR)的成像研究和目标识别研究中。为此 ,文中导出了一种由目标侧影轮廓及其运动参数模拟其全息信号的方法。按外场试验条件模拟产生了两个目标的全息信号 ,并分别与外场实际获得的同目标的全息信号进行了比较 ,结果表明该模拟及分析方法有效。