基于STFT-FRFT的声纳脉冲信号实时检测和参数估计

声纳脉冲参数是分辨目标的重要信息来源,在进行目标识别时可以将目标发射的声纳脉冲参数作为一项重要的识别特征,因此正确检测和估计声纳脉冲参数具有重要意义。为解决水下未知声纳脉冲信号实时检测和参数估计的难题,提出了基于短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transform,STFT)和分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transformation,FRFT)相结合的算法(STFT-FRFT)。STFT-FRFT首先对未知信号采用短时傅里叶变换算法和自适应门限设置算法进行脉冲实时预警。脉冲预警后获取未知脉冲的起始位置和截止位置,然后截取本段信号采用分数阶傅里叶变换算法进行脉冲参数估计。理论研究及数据分析表明,此算法不仅可以保证信号检测的实时性,而且能准确估计出声纳脉冲信号的脉宽、中心频率、调频宽度和周期等参数,为后期目标分类识别提供依据。

一种小平台剖面声呐的设计与实现

堤坝内部管涌、裂缝、空洞等安全隐患的检测是长期以来困扰水利部门的技术难题.针对水下堤坝安全检测,提出并设计实现了适合水下机器人等小平台为载体的高分辨率剖面声呐,系统采用大功率宽带水声发射机,产生线性调频脉冲,可以在信号发射后连续获取被测堤坝内部的回波信号,并通过DSP构成的水下信息处理单元进行实时相关信号处理,从而可获得坝体内介质不连续的信息.信号处理后的数据通过光纤传至水上单元,由PC机进行堤坝内部剖面图像的重建及显示.通过水池和外场水库试验,取得了良好的效果,验证了系统技术路线的可行性和性能的稳健性.该系统是为堤坝安全检测而设计,但是在海洋资源勘探和地质沉积层探测等领域同样具有广泛的应用价值.

低频脉冲信号的频域恒虚警检测

为提高低频背景噪声中弱声呐脉冲信号的检测能力,给出了一种频域恒虚警检测方法。该方法针对低频背景噪声平稳性较差、起伏较大的特点,将频域中峰值点或极值点认为是疑似脉冲信号,通过对疑似点能量与历史背景进行比对的方式完成脉冲信号的检测判决,并且给出了相应的检验统计量获取方法、背景噪声估计方法和恒虚警检测门限的计算方法。仿真分析和实际数据处理结果表明,频域恒虚警检测方法对单频脉冲、单频-线性调频组合脉冲等包含窄带成分的弱声呐脉冲信号有非常好的检测性能。

一种低功耗水下定位声纳信标的电路设计

文章主要介绍一种低功耗、体积小,重量轻的水下定位声纳信标的电路设计。该电路用于对失事船只或飞机进行定位,信标一旦沉入水中,整个电路自动开始工作,周期性的发射预先设定的声信号,便于检测装置寻找失事目标。

一种声呐脉冲信号采集处理系统的设计

为了探测识别主动声呐发射的高频脉冲信号,设计了一种数据采集处理系统,可以对水听器接收到的声脉冲信号进行采集存储,并且能实时估计出声脉冲的幅度、宽度和频率等特征信息。该系统可以嵌入水下声对抗平台,用于探测识别携带侦察声呐工作的敌方目标。