战场目标声信号的合成方法研究

从声学理论及战场声学环境特点出发 ,利用波动声学的方法 ,得出声压合成规则 ,通过合成规则的实验和仿真验证了合成规则的正确性 ;并详细阐述了不同声信号的具体合成方法 。

舰船做为体积声源的源强度谱纵向分布特性

在近程声探测条件下 ,舰船应被视为体积声源 ,而非点声源。建议用舰船的噪声源强度谱纵向分布特性描述舰船辐射噪声能量沿舰船纵向及频域的二维分布 ,探讨舰船不同部位辐射噪声的源强度和功率谱特征。籍助对舰船噪声通过特性信号的时频分析 ,得到了若干典型舰船的噪声源强度谱纵向分布特性。结果证明 ,在正常巡航速度时 ,沿舰船首尾方向分布着三个具有明显功率谱特点的声辐射部位 ,即推进器部位 ,主机部位和辅机部位。这个结论称为正常巡航速度时舰船噪声的“三亮点”模型。还简明讨论了在低航速和很高航速时舰船噪声源强度谱纵向分布特性的变化。

过零率分析在智能雷弹引信中的应用研究

提出一种新的信号分析方法，即信号的过零率分析法，并对其进行了论证。该方法适用于声引信目标信号分析与识别，可以从背景噪声中识别出直升机、坦克、汽车、人行走等，并能排除风和背景噪声的干扰以及人为干扰。与频谱分析法相比，它不需要进行乘法运算，因而处理速度快，分析结果与信号能量无关。文中给出了应用该方法分析的直升机声音、坦克声音、大型卡车声音、人员行走的震动信号的过零率曲线。利用该方法可以提取目标信号的特征。该方法可以完全用模拟电路实现，因而处理速度快，电路功耗低，适用于声引信的适时信号处理中。

基于脉冲超声的FAE燃料云团浓度检测装置

针对FAE燃料抛撒形成的铝粉/空气两相混合物云团浓度检测困难,当前实验室浓度测试方法缺乏实时瞬态检测能力的问题,提出了基于脉冲超声的FAE燃料云团浓度检测装置。该装置基于相关频率的超声衰减理论,结合超声脉冲波的抗干扰能力强和分辨力高的特点,利用气压将一定质量的铝粉吹入20 L容器罐,在罐内形成铝粉/空气两相混合物云团;通过脉冲驱动构建超声脉冲波检测电路,根据不同脉冲周期内的超声脉冲波衰减实现对动态云团浓度计算。试验测试结果表明,该装置对标称浓度50~750 g/m3分散的动态超声衰减具备明显的梯度特征,拟合得到了超声衰减系数与浓度之间的关系曲线。该装置具备对FAE燃料抛撒云团浓度的检测能力,为实现FAE燃料在抛撒过程中的最优起爆浓度识别奠定了试验基础。

基于DSP的声定位智能引信实时性研究

实时性是评定声定位智能引信性能的重要指标。分析了DSP芯片、定位阵列和定位算法三个影响智能引信实时性的因素。对比了采用TI库函数和C语言完成互相关算法和FFT算法所需的时钟周期数,证明库函数效率高,实时性好,具有很明显的优势。结果表明使用库函数可以在ms级完成广义互相关算法,并通过对比各种加权函数的耗时,为加权函数和采样点数的选择提供依据。

近地层风对声引信的干扰研究

从理论及测试两方面分析了近地层风的特点及对声引信的干扰。研究了平均风、阵风对声引信的影响 ,分析了不同高度声引信受风影响的特点 。

球谐域传播算子快速声定向算法

为了在低信噪比情况下宽带声源可以获得较好的波达方向(DOA)估计并且降低运算量,将正交传播算子算法推广应用于球谐域。在建立球阵列声场模型基础上,提出两种基于球谐传播算子定向算法,即使用球傅里叶变换成分获得传播算子的算法和使用球傅里叶变换成分的交叉谱矩阵获得传播算子的算法。分析了不同半径的球阵列频率适应范围,解决了宽带声源频率适应性问题;比较分析了上述两种算法和球谐域多重信号分类算法在不同信噪比下的DOA估计性能,进行声源定向实验并测试3种算法的DOA估计用时。实验结果表明,两种算法均具有运算量小、花费时间少且定向准确的特点。

高海况下识别水面舰船最小吃水的界定

高海况下识别水面目标是鱼雷主动声引信的一个技术难题。该文利用仿真波浪，分析了波浪和典型目标的两个特征量——突变量与变化累积量，给出了波浪特征量的统计检验结果和典型目标特征量的解析表示，分析了影响目标特征量的主要因素，给出了目标特征量随攻击舷角、相对速度等的变化曲线，得到识别水面目标的最小吃水灵敏度，最后介绍了基于特征参量法的鱼雷主动声引信数字化处理系统实现方案。

反直升机声引信的声传播问题

通过空气中声传播的规律及声线弯曲对反直升机引信动作区域性的影响，研究结果表明，确定声引信在空中的动作区域半径时须考虑温度和风的垂直分布的影响。

一种基于单片机的声目标识别系统设计

在现有声探测技术的基础上 ,设计了基于 PIC单片机的声目标识别系统。结合对直升机、坦克的目标识别 ,确定了系统的参数。最后对系统进行实验验证 ,证明了系统的实用性。

空气中被动声测向系统的误差分析

对影响基阵测向系统精度的几种因素进行了深入分析，给出了相应的误差公式，并通过仿真计算给出了各种误差对测向精度的影响曲线，为确定和设计被动声测向系统、提高测向精度。

主动声引信抗波浪识别水面舰船的自适应技术

基于脉冲回声探测的主动声引信识别水面舰船，随机起伏的波浪回声干扰是限制其可识别水面舰船最小吃水的主要因素。对此本文提出了抗波浪回声干扰的自适应预测法，通过预测某一时刻以后若干波浪回波脉冲的到达时间，并与实际回波时间相比较，从而确定是否存在水面舰船。文中给出了该法的方案原理、算法及实验结果。

被动声定位系统的计算机仿真

讨论了声探测引信跟踪定位系统的工作原理。设计了对系统进行仿真的方法，给出随机噪声产生的方法。验证了系统中传声器阵列布阵方法，时延估计的精度，定位算法和卡尔曼滤波器的精度、统计试验表明，该系统能够给出满意的目标坐标，并能够跟上目标的机动。

目标声定位时延估计的对比研究

根据被动声定位的基本原理，对影响定位精度的关键因素进行了研究，讨论了战场环境中各种时延估计方法的使用条件和效能，分析了广义互相关法、相位谱法、自适应滤波器参量法，并进行了对比。用ＲＯＴＨ权函数广义互相关法对直升机声场信号进行相关分析。结果表明：广义互相关法较大地改善了时延估值精度以及检测性能，能够适应复杂的战场环境。

声引信干扰技术的初步研究

结合声引信的使用特点,提出了声引信人为干扰的概念,讨论了声引信干扰技术的分类,阐述了声引信无源干扰及有源干扰的方法及系统组成.对声引信检测、识别、定位、跟踪的欺骗性干扰技术及遮盖性干扰技术进行了研究.为声引信干扰技术的发展做了必要的准备.

模拟回波对自差式多普勒引信的干扰有效性研究

研究模拟回波对自差式连续波多普勒引信的干扰有效性．方法应用非线性振荡理论分别分析了自差式连续波多普勒引信在真实回波与模拟回波作用下的工作状态，并对两种信号的作用特性进行了比较，结果模拟回波作用下的自差机有３种工作状态：①频率和能量条件均满足时，自差机处于牵引状态；②满足能量条件，但频率条件不满足时，模拟回波将被自差引信的信号处理通带滤除；③满足频率条件，但能量太小时，也不能产生有效的点火信号．结论自差机的特性决定了非相干的模拟回波不能对自差式连续引信产生有效干扰．

随机脉位序列调制的脉冲多卜勒引信原理

提出了一种新型的噪声脉冲多卜勒引信，即随机脉位序列调制的脉冲多卜勒引信。给出了其原理实现框图和随机脉位序列调制码的产生方案，分析了其工作原理和数学模型，研究了它的抗干扰特性。分析表明，它具有良好的抗干扰特性，同时不会出现距离速度模糊，是一种较佳的脉冲多卜勒引信。

战场声学环境模拟系统的设计

战场上的声学环境是极其复杂的，对其仿真并建立模拟系统是声学仿真工作长期努力的方向。本文给出一种战场声学环境模拟系统的方案，并对此方案的实现进行了讨论。

水雷声引信技术对抗反水雷的一种新方法研究

根据水雷引信对抗反水雷兵器的要求，研究了水中目标推进器参量的统计分布规律；应用多元线性回归的最小二乘估计建立了参量数学模型；采用倒谱分析技术估计模型包含的目标螺旋桨转速；利用多普勒频移原理估计目标的航速；最后藉助于ＮＥＷＴＯＮ—ＲＡＰＳＨＯＮ方法估计了目标尺度大小，形成了一种水雷声引信藉助被动目标尺度估计对抗反水雷的新技术途径。初步实验结果表明本文提出的方法是比较有效的。

脉冲多普勒引信多普勒信号及最佳启动频率分析

本文针对脉冲多普勒无线电引信的回波特点，提出利用等效散射点的方法建立引信目标的散射模型和回波模型，计算了各种交会状态下的最佳炸点误差，并通过小波变换实现了对多普勒频率曲线的平滑滤波。