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基于干扰噪声抑制的拖线阵尾向探测技术研究
| 论文题名： | 基于干扰噪声抑制的拖线阵尾向探测技术研究 |
| 关键词： | 拖曳线列阵声纳;干扰噪声抑制;尾向探测;时空相关矩阵;方位历程图 |
| 摘要： | 拖曳线列阵声纳的检测性能受到拖船辐射噪声和海洋环境噪声的影响，拖船辐射噪声多途到达具有角扩展。布阵间距、后续信号处理及终端显示是决定声纳检测性能的关键。拖线阵声纳的尾向探测性能受拖船辐射噪声干扰尤其严重，亟需改善，否则无法及时发现通过尾流自导袭来的威胁目标。 本文关注四分之一波长间距阵对连续单频信号和带限噪声的响应。研究表明，四分之一波长间距阵具有非对称的端向接收指向性，可有效抑制泄漏到尾方向的拖船干扰。提出用零陷权组合传感器构成四分之一波长间距阵进一步抑制拖船干扰，且效果优于常规零陷权处理。在拖船干扰背景中预成多波束搜索尾方向目标，仿真和水池实验结果均与理论分析一致。 为克服海洋环境噪声的影响，本文关注分裂阵互谱相位差的统计特性。研究表明，低信噪比时，相位差趋于均匀分布，方差最大；信噪比升高时，相位差趋于指数分布，方差急剧减小。于是提出分裂阵互谱相位差方差加权，能抑制无目标波束噪声功率输出，增大有目标波束信号功率输出，从而提高方位域的检测能力。 为进一步挖掘基于时空相关矩阵的阵信号处理的潜力，本文提出基于矩阵元素的处理方法。研究表明，矩阵的对角线项是自相关项，没有抗各向同性噪声的能力，基于矩阵非对角线项的阵处理在低信噪比条件下有更好的检测性能；四分之一波长间距阵的奇数斜列具有更好的抗拖船干扰能力。 为降低终端显示的检测阈，本文改进了方位历程图的辉度函数和色棒。研究表明，选用双曲正切辉度函数，设置冷色棒为（黑—浅灰）渐变且暖色棒为（粉红—黄—白）渐变，结合背景归一化处理能使终端显示达到更低的检测阈。 |
| 作者： | 冯文 |
| 专业： | 水声工程 |
| 导师： | 赵安邦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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