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主动声呐宽带多卜勒敏感信号研究

作　者: 陈立新
导　师: 蔡平
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 船舶与海洋工程
关键词: 信号形式多卜勒敏感的宽带信号混响检测性能
分类号: TB56
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 190次
引　用: 2次
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内容摘要

浅海环境下主动声纳具体信号形式尤其是宽带多卜勒敏感信号波形结构特点分析与检测技术是本论文研究的主要内容。本文从浅海环境下常用几种主动声纳几种信号结构出发，对其信号波形进行了分析和比较、说明了主动拖曳阵环境下混响的时空谱建模问题，对多卜勒敏感的宽带信号——PTFM信号及其混响进行了分析和信号检测方法研究，论述了主动声纳中这几种信号形式的优缺点，结合主动拖曳阵的应用实例分析了PTFM信号的优缺点。对于主动探测，尤其在浅海，混响是一种主要背景干扰，低频的传输衰减小，混响也强。因此对于主动声呐(如主动拖曳阵声呐)，抗混响既十分重要又十分困难，其中信号形式的合理利用是一个重要手段。本文分析了窄带CW脉冲信号多卜勒分辨力较好(特别是CW长脉冲)，自身带宽小，混响对高速目标和低速目标有不同影响；分析宽带FM脉冲信号由于展宽工作频带可有效分散混响的能量，使混响谱级下降，而匹配滤波器的输出信噪比只与噪声的谱级有关，因而可提高混响背景下的输出信噪比；阐述了调频脉冲串组成的PTFM频谱特性和优点，提出用模糊度函数来分析PTFM信号检测性能，分析PTFM信号及其在混响背景下的检测能力，研究PTFM信号的匹配滤波器处理方法等。本研究论文紧密结合国家十五背景项目“主被动拖曳线列阵声纳”的信号处理研究，对主动声纳中CW、FM、多卜勒敏感的宽带信号——PTFM作了较深入分析，仿真研究给出了这几种信号谱级情况，通过处理海试实验数据，进一步对比研究了这几种信号的性能及特点。利用PTFM信号特点进行信号检测和处理，取得了很好的实验结果，为在浅海环境下检测微弱的低多普勒目标提供了一种崭新的思路。

全文目录

第1章绪论  8-12
  1.1 引言  8-9
  1.2 主动声纳信号形式研究现状及发展趋势  9
  1.3 研究主动声纳宽带多卜勒敏感信号的意义  9-10
  1.4 本文研究的主要内容  10-12
第2章主动声纳信号形式分析基础  12-33
  2.1 波形和谱表示  12-15
  2.2 信号波形分析和比较  15-21
  2.3 三种信号的模糊函数和比较  21-32
    2.3.1 模糊度原理  21-23
    2.3.2 模糊函数  23-28
    2.3.3 三种信号速度和距离分辨率比较  28-32
  2.4 本章小结  32-33
第3章主动声纳三种信号抗混响特性分析  33-44
  3.1 浅海混响一般表示  33-34
  3.2 主动拖曳阵CW、HFM、PTFM信号混响时空谱建模  34-39
  3.3 抗混响性能分析  39-42
  3.4 本章小结  42-44
第4章混响中几种信号匹配滤波处理比较  44-54
  4.1 信号匹配滤波实现  44-47
  4.2 试验结果分析  47-53
  4.3 本章小结  53-54
结论  54-55
参考文献  55-57
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  57-58
致谢  58-59
个人简历  59

主动声呐宽带多卜勒敏感信号研究

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