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原文传递多基地混响模拟及抑制技术研究

论文题名：	多基地混响模拟及抑制技术研究
关键词：	声纳系统;混响强度;混响抑制算法;目标检测
摘要：	我国是海洋大国，海洋的探测与开发对于我国来说具有十分重大的意义。而双/多基地声纳系统克服了传统单基地声纳缺点、隐蔽性好、抗干扰能力强等优点，成为海洋探测的一大有利工具。对于浅海多基地系统来说，因此，混响强度的预报以及混响信号的仿真对于声纳的设计和使用有着不一般的意义。随着声纳系统多波束和复杂相干信号处理等技术的应用，仅仅知晓混响强度以及混响强度衰减规律信息是远远不够的，还需要知晓主动声纳接收机接收到的混响的时间序列，这就要求要根据声纳平台配置、环境因素对混响信号进行建模仿真。本文中重点研究海底混响信号及其特性以及混响抑制技术。　　本论文研究内容主要分为两部分，第一部分主要是海底三维散射强度的计算、混响信号的模拟及特性分析;第二部分主要是混响信号的抑制技术研究。　　第一部分首先研究了双基地海底三维散射强度的计算方法，并对三维海底散射强度模型进行了仿真，研究了散射角、散射方位角、入射角以及散射掠射角对散射强度的影响。结合射线声学理论知识，在仅考虑一次海底散射情况下，研究有限声线法计算双基地海底混响信号计算方法，并进行了验证分析。在双基地混响信号仿真基础上研究分析混响信号的统计特性、频谱特性以及时频特性，并且对比分析了单双基地接收机混响统计特性、信道散射函数多普勒扩展及平均特性的区别。　　第二部分首先提出了一种简单、有效的混响抑制算法，利用α滤波器提取混响信号包络，对接收信号作混响平稳化，在不损失目标回波的瞬态特性基础上，实现了混响抑制效果。LFM信号独特的线性调频结构，会在分数阶Fourier域上形成尖峰。而混响反映在分数阶Fourier域上分布较为杂乱。利用分数阶傅立叶变换在时频域上进行LFM信号的参数估计实现目标回波信号的检测与识别，通过分数阶Fourier域滤波处理能够有效地消除有混响干扰信号，提高信号的信混比，达到抑制混响的效果。再利用混响与目标空间相关性差异的特点，结合多地平台配置关系，采用互相关分析算法提高混响背景下目标回波信号的检测性能。
作者：	石亚莉
专业：	水声工程
导师：	生雪莉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文