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基于空域滤波近场噪声源高分辨定位识别
| 论文题名： | 基于空域滤波近场噪声源高分辨定位识别 |
| 关键词： | 水下目标;空域滤波;近场噪声源;高分辨定位;聚焦波束形成 |
| 摘要： | 波束形成技术和空域滤波技术是阵列信号处理领域两个重要研究方向。近年来，空域滤波技术被广泛应用在声呐、雷达等阵列信号处理中。本文采用空域滤波和近场聚焦波束形成方法开展了水下目标辐射噪声源定位识别理论和实验研究。 本文以浅海环境条件水下大型航行器机械噪声源定位识别为研究背景，开展了基于空域滤波近场噪声源高分辨定位识别方法的研究。利用传统的噪声源定位识别算法对水下航行器机械噪声源进行定位识别时，螺旋桨等较强的噪声源会对相对较弱的机械噪声源的定位产生较大影响，另外，由于多途环境的影响，界面的反射会降低声源的定位性能，针对这些问题，本文采用了空域滤波技术，有效抑制强噪声源和由界面反射产生的相干干扰，实现对其他机械噪声源进行准确地定位。 本文以近场基阵理论为基础，介绍了基于声压阵和矢量阵的水下噪声源高分辨定位识别算法的原理，讨论了信噪比、基阵阵型等参数对噪声源定位性能的影响，仿真分析表明基于矢量阵的水下噪声源定位识别算法具有更高的空间分辨能力，更好的稳健性和更强空间抗混叠性能。在此基础上，开展了基于近场条件下矩阵空域滤波器设计的研究，分别利用最小均方准则和二阶锥规划准则设计了矩阵滤波器，然后将空域矩阵滤波和近场ac-MVDR聚焦波束形成算法相结合，将扫描平面划分为通带和阻带，保证通带内信号无失真通过，同时抑制阻带内的干扰与噪声，提高了机械噪声源的定位精度。最后，开展了混响水池噪声源定位实验和外场实验数据处理，并分析实验结果，验证了多途环境下，或者有其他强干扰的情况下，基于空域滤波的近场噪声源高分辨定位识别算法的可行性。 |
| 作者： | 王雪岩 |
| 专业： | 水声工程 |
| 导师： | 时胜国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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