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波导小目标MIMO探测方法和实验研究

作　者: 张江帆
导　师: 潘翔
学　校: 浙江大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 主动目标探测多输入多输出(MIMO) 声纳
分类号: TB566
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 11次
引　用: 1次
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内容摘要

随着科学技术的发展,水声技术在海洋资源的开发与利用中扮演着越来越重要的角色。在浅海波导环境中,水声信号的传播存在着严重的多途效应,因此常规水声信号处理方法不再适用波导环境,需要针对波导水声信道的特殊性,发展和研究新的信号处理方法。本论文首先介绍了自由场平面波模型的共址多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)和相控-MIMO的信号模型和处理方法。由于共址MIMO能够通过波形分集获得虚拟阵孔径,从而能获得较相控阵技术更好的性能。在波导环境中,简正模模型能够对波导水声信道很好的建模,而共址多输入MIMO信号处理方法能够挖掘和利用分集增益,提高对目标的探测性能。为此本论文将波导信道建模纳入到MIMO信号处理框架中,开展了波导MIMO小目标探测方法和实验研究。

全文目录

致谢  4-6
摘要  6-7
Abstract  7-8
目录  8-11
第1章绪论  11-15
  1.1 课题背景与意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-13
  1.3 研究内容和创新点  13-15
    1.3.1 研究内容  13-14
    1.3.2 主要创新点  14-15
第2章信道建模与混响表征  15-22
  2.1 自由场环境  15-16
  2.2 波导环境  16-17
  2.3 混响建模与表征  17-21
    2.3.1 混响对主动探测性能的影响  18
    2.3.2 混响建模:椭圆轮廓(MEC)分布模型及其蜕变形式K分布  18-19
    2.3.3 K分布参数的估计方法  19
    2.3.4 K分布随机数据仿真  19-21
  2.4 本章小结  21-22
第3章自由场平面波MIMO主动探测研究  22-49
  3.1 分址MIMO与合址MIMO  22-23
    3.1.1 分址MIMO  22-23
    3.1.2 共址MIMO  23
  3.2 正交波形设计  23-32
    3.2.1 正交LFM波形设计  23-24
    3.2.2 正交离散频率编码波形设计  24-27
    3.2.3 正交多相编码波形设计  27-28
    3.2.4 正交Gold序列编码波形设计  28-29
    3.2.5 正交空时编码波形设计  29-32
  3.3 常规MIMO  32-38
    3.3.1 信号模型  32-33
    3.3.2 发射接收波束图  33-37
    3.3.3 目标DOA估计  37
    3.3.4 目标检测  37-38
  3.4 Phased-MIMO  38-48
    3.4.1 信号模型  38-41
    3.4.2 发射接收波束图  41-44
    3.4.3 输出SINR分析和比较  44-48
  3.5 本章小结  48-49
第4章波导MIMO主动探测研究  49-67
  4.1 波导MIMO信号模型  49-51
  4.2 波导MIMO模糊度表面  51-54
  4.3 存在混响散射体背景下的目标检测  54-60
    4.3.1 假设检验模型  55
    4.3.2 一致最有力不变检测器设计  55-60
  4.4 波导TR-MIMO探测处理模型  60-65
    4.4.1 波导TR-MIMO信号模型  60-61
    4.4.2 波导TR-MIMO模糊度表面  61-65
  4.5 本章小结  65-67
第5章波导MIMO主动探测实验研究  67-71
  5.1 实验环境及系统介绍  67-68
    5.1.1 实验室波导  67
    5.1.2 实验系统介绍  67-68
  5.2 波导MIMO主动探测实验研究  68-69
  5.3 波导TR-MIMO主动探测实验研究  69-70
  5.4 本章小结  70-71
第6章总结与展望  71-72
  6.1 研究总结  71
  6.2 研究方向展望  71-72
参考文献  72-77
作者简介及在学期间所取得的科研成果  77

波导小目标MIMO探测方法和实验研究

内容摘要

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