双曲调频(Hyperbolic Frequency Modulation,HFM)波形是传统主动声呐常用的信号波形,具有多普勒不变性。HFM信号虽然便于匹配,但无法进行准确的测速、测距。升降HFM组合的V型双曲调频(V-Hyperbolic Frequency Modulation,V-HFM)脉冲信号...双曲调频(Hyperbolic Frequency Modulation,HFM)波形是传统主动声呐常用的信号波形,具有多普勒不变性。HFM信号虽然便于匹配,但无法进行准确的测速、测距。升降HFM组合的V型双曲调频(V-Hyperbolic Frequency Modulation,V-HFM)脉冲信号,可以解决HFM的距离-速度耦合模糊问题,但在多目标情况下会有虚假亮点干扰问题。受V-HFM组合方式启发,文章提出一种新的HFM组合方法:N型双曲调频(N-Hyperbolic Frequency Modulation,N-HFM)组合信号。该信号形式可以降低虚假亮点出现的概率。水池实验表明:在多目标情况下,N-HFM脉冲信号可以实现距离和速度二维检测的较高分辨力,以及较强的抑制虚假目标的能力。展开更多
在理想环境下,双双曲调频(dual hyperbolic frequency modulation,Dual-HFM)速度谱估计方法可得到高分辨率的连续多普勒估计结果。然而由多径、双目标环境引起的旁瓣干扰,削弱了速度谱方法抑制噪声的能力,影响目标参数估计。针对该方法...在理想环境下,双双曲调频(dual hyperbolic frequency modulation,Dual-HFM)速度谱估计方法可得到高分辨率的连续多普勒估计结果。然而由多径、双目标环境引起的旁瓣干扰,削弱了速度谱方法抑制噪声的能力,影响目标参数估计。针对该方法在多径、双目标等各种复杂水声环境中的应用,进行了深入的讨论,推导了多径、双目标造成的速度谱旁瓣位置,并提出了基于多帧信号的速度谱旁瓣抑制方法,利用另一维度信号空间中目标回波信息与多径杂波旁瓣的差异性,抑制了复杂水下环境中的速度谱旁瓣,并保留了速度谱计算量低的优点。通过数值仿真验证了所提方法的适用性,为低信噪比、多径、双目标环境下的多普勒估计提供了理论依据。展开更多
高速运动目标场景下,双曲调频(Hyperbolic Frequency Modulated,HFM)波形以其特有的多普勒不变性,在间歇采样干扰模式中仍能保证良好的成像效果。提出一种基于分段调相的间歇采样干扰方法,推导了不同调相函数下HFM间歇采样干扰信号的脉...高速运动目标场景下,双曲调频(Hyperbolic Frequency Modulated,HFM)波形以其特有的多普勒不变性,在间歇采样干扰模式中仍能保证良好的成像效果。提出一种基于分段调相的间歇采样干扰方法,推导了不同调相函数下HFM间歇采样干扰信号的脉冲压缩结果,分析了干扰参数对回波信号的影响。通过调整干扰参数,能够完成对假目标位置、幅度和间距的调控,缓解假目标的衰减速度,实现欺骗或压制干扰效果。通过仿真验证了该方法的有效性,该结论可为HFM信号的干扰波形设计提供理论依据。展开更多
针对水声信道时变、频变、强噪声及可用频带资源有限的特点,提出一种水下多用户通信方法。通过分析研究恒包络零自相关(Const Amplitude Zero Auto-Corelation,CAZAC)序列信号、双曲调频(Hyperbolic Frequency Modulated,HFM)信号在水...针对水声信道时变、频变、强噪声及可用频带资源有限的特点,提出一种水下多用户通信方法。通过分析研究恒包络零自相关(Const Amplitude Zero Auto-Corelation,CAZAC)序列信号、双曲调频(Hyperbolic Frequency Modulated,HFM)信号在水声信道下的扩展特性,设计一种采用CAZAC序列调制HFM信号的多用户水声通信方法。该方法不需前导信号,在同一频带内可实现对多个水声通信用户的识别及通信,且接收端通过相关检测处理具有优良的抗多途、抗多普勒频移特性。对8个用户在典型的水声信道多途模型下进行了仿真,结果表明该方法在水下平台相对运动3 m·s^(-1)、信噪比5 dB的条件下能够实现对多个用户的可靠水声通信。展开更多
针对复杂水声信道下的水声通信系统,提出一种有效对抗频率扩展的同步方法。该方法充分利用HFM(Hyperbolic Frequency Modulation,HFM)的相关及多普勒容限特性,构造HFM特殊组合信号,达到快速、精确的时间同步。通过模拟海上信道试验数据...针对复杂水声信道下的水声通信系统,提出一种有效对抗频率扩展的同步方法。该方法充分利用HFM(Hyperbolic Frequency Modulation,HFM)的相关及多普勒容限特性,构造HFM特殊组合信号,达到快速、精确的时间同步。通过模拟海上信道试验数据分析,该方法相比传统同步方法同步误差小、计算复杂度低、同步速度快。通过DSP及海上实验结果论证方法有效可靠性。展开更多
文摘双曲调频(Hyperbolic Frequency Modulation,HFM)波形是传统主动声呐常用的信号波形,具有多普勒不变性。HFM信号虽然便于匹配,但无法进行准确的测速、测距。升降HFM组合的V型双曲调频(V-Hyperbolic Frequency Modulation,V-HFM)脉冲信号,可以解决HFM的距离-速度耦合模糊问题,但在多目标情况下会有虚假亮点干扰问题。受V-HFM组合方式启发,文章提出一种新的HFM组合方法:N型双曲调频(N-Hyperbolic Frequency Modulation,N-HFM)组合信号。该信号形式可以降低虚假亮点出现的概率。水池实验表明:在多目标情况下,N-HFM脉冲信号可以实现距离和速度二维检测的较高分辨力,以及较强的抑制虚假目标的能力。
文摘在理想环境下,双双曲调频(dual hyperbolic frequency modulation,Dual-HFM)速度谱估计方法可得到高分辨率的连续多普勒估计结果。然而由多径、双目标环境引起的旁瓣干扰,削弱了速度谱方法抑制噪声的能力,影响目标参数估计。针对该方法在多径、双目标等各种复杂水声环境中的应用,进行了深入的讨论,推导了多径、双目标造成的速度谱旁瓣位置,并提出了基于多帧信号的速度谱旁瓣抑制方法,利用另一维度信号空间中目标回波信息与多径杂波旁瓣的差异性,抑制了复杂水下环境中的速度谱旁瓣,并保留了速度谱计算量低的优点。通过数值仿真验证了所提方法的适用性,为低信噪比、多径、双目标环境下的多普勒估计提供了理论依据。
文摘高速运动目标场景下,双曲调频(Hyperbolic Frequency Modulated,HFM)波形以其特有的多普勒不变性,在间歇采样干扰模式中仍能保证良好的成像效果。提出一种基于分段调相的间歇采样干扰方法,推导了不同调相函数下HFM间歇采样干扰信号的脉冲压缩结果,分析了干扰参数对回波信号的影响。通过调整干扰参数,能够完成对假目标位置、幅度和间距的调控,缓解假目标的衰减速度,实现欺骗或压制干扰效果。通过仿真验证了该方法的有效性,该结论可为HFM信号的干扰波形设计提供理论依据。
文摘针对水声信道时变、频变、强噪声及可用频带资源有限的特点,提出一种水下多用户通信方法。通过分析研究恒包络零自相关(Const Amplitude Zero Auto-Corelation,CAZAC)序列信号、双曲调频(Hyperbolic Frequency Modulated,HFM)信号在水声信道下的扩展特性,设计一种采用CAZAC序列调制HFM信号的多用户水声通信方法。该方法不需前导信号,在同一频带内可实现对多个水声通信用户的识别及通信,且接收端通过相关检测处理具有优良的抗多途、抗多普勒频移特性。对8个用户在典型的水声信道多途模型下进行了仿真,结果表明该方法在水下平台相对运动3 m·s^(-1)、信噪比5 dB的条件下能够实现对多个用户的可靠水声通信。
文摘针对复杂水声信道下的水声通信系统,提出一种有效对抗频率扩展的同步方法。该方法充分利用HFM(Hyperbolic Frequency Modulation,HFM)的相关及多普勒容限特性,构造HFM特殊组合信号,达到快速、精确的时间同步。通过模拟海上信道试验数据分析,该方法相比传统同步方法同步误差小、计算复杂度低、同步速度快。通过DSP及海上实验结果论证方法有效可靠性。