任意阵型下分层海底空时混响建模与仿真

针对实际海底环境的分层介质特性,建立了一种适用于任意阵型的分层海底空时混响模型。充分考虑了多普勒频移、散射体方位、海底沉积层与基层的不均匀性、以及海水与沉积层界面对混响形成的影响,将所有散射信号在接收阵元处叠加,得到单通道混响的输出,从而建立了更加符合复杂海底环境的混响空时模型。以连续波(CW)信号作为发射信号对建立的混响模型进行了仿真,所得到混响的时域特性和2D空时特性符合理论分析,验证了该海底空时混响模型的有效性和准确性。

基于凸优化的随机阵型阵列波束设计方法

提出一种随机阵型阵列多指标优化方法。通过对阵元域权值、副瓣级等综合约束,将阵列波束优化问题等效为凸优化问题,并得到数值解。阵列波束形成及凸优化理论分析及仿真实验表明,所提方法对于任意阵型阵列,可在保证指定方向阵列接收功率最大的前提下,抑制特定方向强干扰,设定阵列副瓣级,并获得当前条件下最小的波束宽度,对相关工程应用问题起到参考作用。

任意四元阵的定位盲区讨论及误差影响

基于声传感器阵列的海洋环境目标定位是水下信息处理的重要研究内容之一。针对传统水声定位系统难以保证传感器阵列满足所需的特定几何形状的问题,提出了任意阵型的四元声传感器定位方法。该方法放松了对阵列布放的几何结构要求,盲区相对较小,具有较好的工程应用前景。通过典型阵型(矩形阵)仿真分析了时延估计误差对定位的影响,结果表明,该定位方法可以实现水下目标的三维定位,并具有较高的定位精度,可应用于水下战场声目标的侦查。

海底混响的空时模型及仿真

研究海底混响特性问题,海底混响是声纳设备在浅海海域进行水下探测、通信和导航中遇到的主要干扰信号。为了有效识别水中混响特征,提出了一种海底混响模型,用仿真软件为实现抗混响提供较完整的依据。采用划分散射单元,得到包含相位信息、多普勒频移信息等主要影响混响形成具有空时特性的海底混响模型,能广泛适用于各种阵列,并推导了任意阵型的阵列信号输出模型,采用带通采样技术在matlab上进行仿真,结果表明,实现了混响模型的瞬时值和包络值的概率密度分布、频谱、空时特性等。表明了仿真特性能够为抗混响研究提供依据。