一种舰船声尾流回波信号建模方法

通过声尾流回波信号模型构建仿真数据是研究舰船尾流的重要方式。文中针对已有模型忽略单个气泡散射回波的不足,提出了一种分区域点散射模型。该模型首先依据不同舰船尺寸、航行速度和海况确定尾流几何模型,进而根据气泡尺寸分布划分尾流为不同散射区域;然后根据收发平台的波束宽度、位置和发射角度确定尾流自导系统作用范围;最后划分尾流自导系统作用范围为有限散射单元,综合考虑传播损失后根据点散射模型计算尾流散射回波信号。仿真和水箱实验结果表明,文中所提模型可用于舰船尾流仿真,并为进一步开展尾流检测和识别提供支撑。

舰船尾流回波信号建模与仿真

关于舰船尾流信号准确性估计可以实现对跟踪目标的确认。针对舰船尾流回波信号是分布在尾流中大量气泡散射入射波而产生的体积混响,提出用舰船尾流回波信号声物理模型,实现了对舰船尾流回波信号的数学建模。根据气泡的声学特性和在尾流中的分布规律,分析了尾流回波信号的声学模型,并利用声学模型、FOM混响理论模型和尾流回波信号统计建模方法,建立了尾流回波信号的数学模型。通过Matlab仿真,结果的功率谱与概率密度的分布情况,以及仿真结果与实航尾流回波信号的比较,验证了尾流回波信号模型的有效性和准确性。为研究尾流回波信号处理和检测提供了科学依据。