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主动声纳混响抑制和目标检测技术取得进展

时间:2018-06-09 01:26

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  声纳是操纵声波进行水下探测的电子设施,按事情体例的分歧,可分为自动声纳和被动声纳。此中自动声纳是指在探测历程中声纳体系自动发射声信号,并按照领受到的方针回波完成方针检测并获取方针参数,如图1所示。

  对付自动声纳探测,除了船舶噪声、海洋布景噪声外,混响是滋扰其机能的次要要素。与其他类型噪声分歧,混响能够看作是一种因自动发射信号激发的噪声,频域上笼盖的区域与发射信号根基重合,时域上与发射信号及方针回波强有关。在信号处置范畴中,保守混响抑止方式能够分为发射信号波形设想和领受信号后处置两大类。对自动声纳的发射波形进行设想,可机关出拥有近似钉板型恍惚度函数的发射信号,使得声纳信号拥有较高的距离分辩机能和多普勒分辩机能。自动声纳领受信号后处置则包罗空域滤波处置手艺和时频域处置手艺:空域处置是操纵阵列处置手艺,能让空间中某些方位或区域的信号通过,并抑止其他方位或区域滋扰与噪声的信号处置方式;婚配滤波是最常利用的时频域处置手艺,以滤波器在某个时辰的输出信噪比最大为原则,可无效提高对方针的检测威力。目标检测技术取得进展科研职员发觉,因为自动声纳凡是装置在活动平台上,其浅海混响以海底混响为主,拥有特定的空时布局特征。图2给出了前视阵活动声纳混响的空时漫衍,它在空时二维平面表示为一个椭圆。此时,前述的保守混响抑止方式因为凡是未思量平台活动的影响,机能将大受影响,一个更好的处理方案是利用二维滤波器在角度域和多普勒域进行结合滤波-即采用空时自顺应处置,到达实现隐式平台活动弥补的目标。

  中国科学院声学钻研所水下航行器消息手艺重点尝试室郝程鹏钻研员,自2001年起头处置自动声纳混响抑止和方针检测钻研,已颁发有关钻研论文二十余篇,并提出了适合于活动声纳的空时自顺应处置(STAP)模子,主动声纳混响抑制和并在该模子下钻研了提高空时自顺应检测稳健性的方式,这对提高混响布景下活动声纳的检测机能有着主要的科学意思。有关钻研功效以《自动声纳混响抑止与方针检测手艺》为题,颁发在最新一期的《科技导报》上。

  该钻研事情充实操纵自动声纳浅海混响在构成历程中表示出的空时耦合性,摈斥现有水下STAP类比套用雷达STAP的思绪,提出了合用于活动声纳的单脉冲水下STAP模子。钻研成果表白该水下STAP模子能无效提高活动声纳对浅海混响的抑止威力,若进一步连系恒虚警检测器,可实现对浅海情况下低速、弱方针的无效检测。该功效标记着在操纵STAP手艺实现混响布景下的方针检测方面,中科院水下航行器消息手艺重点尝试室已取得冲破性的钻研进展。这一钻研功效涵盖了空时处置的根本共性科知识题,能够扩展到餍足声场空时有关性的海区使用,同时对机载雷达稳健STAP手艺也拥有必然的自创感化。(义务编纂 刘志远)?

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