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目标回波与混响的盲分离技术研究

作　者: 王启勇
导　师: 李秀坤
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 水声工程
关键词: 盲分离空间相关目标回波混响
分类号: TN911.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 57次
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内容摘要

影响水下掩埋目标探测的一个重要问题就是存在混响干扰，将盲分离算法用于抗混响研究的初衷是将目标回波和混响分离开来，从而去除混响，实现目标的有效检测。因此，对目标回波和混响的盲分离技术研究就成为了很有意义的工作。本文针对主动声呐接收数据模型，分析研究了目标回波、混响以及环境噪声的基本假设及其性质，首次应用一种基于空间相关特性的盲分离可分离性研究方法，该方法利用了回波和混响在空间相关半径上的差异，通过求取孔径内不同基元数据的相关系数，不但能获得目标回波和混响的统计特性，而且能够确定二者作为盲分离源信号的数目，从而验证了目标回波和混响在一定条件下具备可分离性。结合回波和混响性质特点，本文引入了基于时频分布(TFS, Time-FrequencySeparation)和基于二阶统计量的非平稳源盲分离(SONS, Second Order NonstarionarySource Separation)两种算法，并将其应用于实际海试数据处理之中，处理结果表明：盲分离算法能够在一定程度上分离目标回波和混响，相比于接收信号和波束形成后的信号，分离后得到的目标回波具有更加清晰的时频特性，且与发射信号之间的相关系数更高，验证了盲分离在目标回波和混响分离中的可行性和有效性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-17
  1.1 研究背景与意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-15
    1.2.1 掩埋目标回波与混响的研究现状  10-12
    1.2.2 盲分离算法的发展及研究现状  12-15
  1.3 盲分离可分离性概述  15-16
  1.4 论文主要研究内容  16-17
第2章盲分离基本理论  17-29
  2.1 引言  17
  2.2 盲分离问题描述  17-19
    2.2.1 独立成分分析  17-18
    2.2.2 使用时间结构的方法  18
    2.2.3 盲分离基本框架  18-19
  2.3 信号混合模型及其基本假设  19-23
    2.3.1 瞬时线性混合模型  20-22
    2.3.2 卷积混合模型  22-23
  2.4 对照函数和寻优算法  23-27
    2.4.1 基于极大化非高斯性的盲分离  24-25
    2.4.2 基于极小化互信息的盲分离  25-26
    2.4.3 基于联合近似对角化的盲分离  26-27
  2.5 不确定性与评价准则  27-28
    2.5.1 盲分离不确定性  27
    2.5.2 分离效果评价准则  27-28
  2.6 本章小结  28-29
第3章目标回波和混响的的分离  29-41
  3.1 引言  29
  3.2 分离成分及其基本假设  29-35
    3.2.1 目标回波及其基本性质  30-31
    3.2.2 混响及其空间相关特性  31-34
    3.2.3 环境噪声及其基本假设  34-35
  3.3 基于空域相关的盲分离可分离性研究  35-38
  3.4 基于二阶统计量的非平稳源分离与基于时频分布的盲分离算法  38-40
    3.4.1 基于二阶统计量的非平稳源盲分离算法(SONS)  38-39
    3.4.2 基于时频分布的盲分离算法(TFS)  39-40
  3.5 本章小结  40-41
第4章仿真与数据处理  41-53
  4.1 算法仿真研究  41-46
    4.1.1 线性调频信号与单频信号的分离  41-42
    4.1.2 单个亮点回波与混响的分离  42-45
    4.1.3 多个亮点回波与混响的分离  45-46
  4.2 海试数据处理  46-50
  4.3 本章小结  50-53
结论  53-55
参考文献  55-61
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  61-62
致谢  62

目标回波与混响的盲分离技术研究

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