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水下目标回波与混响的分数阶Fourier域盲分离 预览
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作者 李秀坤 杨阳 杨梅 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期786-791,共6页
海底混响是水下掩埋目标探测的主要干扰,而掩埋层对声波的吸收导致声散射回波信号微弱。针对强干扰下的弱信号分离的问题,研究了目标声散射回波与混响在最佳分数阶Fourier变换域中的能量聚集性差异,提出了目标回波与混响的分数阶Fourie... 海底混响是水下掩埋目标探测的主要干扰,而掩埋层对声波的吸收导致声散射回波信号微弱。针对强干扰下的弱信号分离的问题,研究了目标声散射回波与混响在最佳分数阶Fourier变换域中的能量聚集性差异,提出了目标回波与混响的分数阶Fourier域盲分离方法。推导了目标几何声散射成分与混响在最佳分数阶Fourier域的能量分布特性,通过在最佳分数阶Fourier域构建广义相关矩阵构建目标函数,分离出目标回波声散射信号。仿真与数据处理结果表明:分数阶Fourier域盲分离算法分离出了目标声散射信号,提高了目标回波信号的信混比;与时频域盲分离算法相比,避免了在时频面上对目标自项时频点的选取,低信混比下分离效果好。 展开更多
关键词 目标声散射回波 亮点模型 分数阶FOURIER变换 盲分离
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混响背景下基于核密度估计的动目标检测 预览
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作者 王晓彤 蔡志明 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期813-819,共7页
针对混响背景中的动目标检测问题,将基阵接收数据经过波束形成与匹配滤波后的输出视作统计观测空间,基于背景和目标回波在该空间中的统计特性差异,采用非参量核密度函数估计方法构造多ping情况下的检验统计量,实现运动目标回波检测。理... 针对混响背景中的动目标检测问题,将基阵接收数据经过波束形成与匹配滤波后的输出视作统计观测空间,基于背景和目标回波在该空间中的统计特性差异,采用非参量核密度函数估计方法构造多ping情况下的检验统计量,实现运动目标回波检测。理论计算获得不同信混比下的ROC曲线,与单ping波束形成及匹配滤波方法相比,在保证虚警概率小于0. 01,检测概率大于0. 5的条件下,最小可检测信混比约降低6 d B。波形数据仿真与海上实录数据检验均表明该方法的检测性能优于单ping检测器。 展开更多
关键词 动目标检测 核密度估计 主动声呐 检验统计量 概率密度 核宽
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强混响背景下LFM信号回波检测 预览 被引量:1
3
作者 舒象兰 孙荣光 马鑫 《电讯技术》 北大核心 2016年第1期82-87,共6页
混响是主动声纳检测的主要背景干扰,由于它是一种非平稳的有色噪声,使得工作在白噪声条件下的检测器性能受到极大限制.在混响背景下实现目标回波检测,常采用自回归(AR)模型对宽带回波预白化处理,但在强混响背景条件下,白化后直接进行... 混响是主动声纳检测的主要背景干扰,由于它是一种非平稳的有色噪声,使得工作在白噪声条件下的检测器性能受到极大限制.在混响背景下实现目标回波检测,常采用自回归(AR)模型对宽带回波预白化处理,但在强混响背景条件下,白化后直接进行匹配滤波检测的结果不甚理想.针对此问题,在AR模型预白化基础上,提出一种改进方法,对白化后信号先进行二分奇异值分解(SVD)处理,有效去除大部分混响干扰,然后再作匹配检测.仿真实验分析表明,相比于仅白化后的匹配滤波检测,该方法可提高信混比约3dB,匹配检测效果得到了明显改善. 展开更多
关键词 主动声纳 线性调频 回波检测 预白化 匹配滤波
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双基地声纳混响建模分析 预览
4
作者 陆扬 薛飞 +1 位作者 张世海 王雪松 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第6期129-131,152共4页
在浅海环境下,混响是影响双基地声纳系统性能的主要因素,基于双基地声纳的几何特点,对接收端的混响进行了建模,并在接收端具有指向性的条件下,得出了混响面积以及接收端信混比的计算公式,对不同条件下接收端的混响强度以及信混比的变化... 在浅海环境下,混响是影响双基地声纳系统性能的主要因素,基于双基地声纳的几何特点,对接收端的混响进行了建模,并在接收端具有指向性的条件下,得出了混响面积以及接收端信混比的计算公式,对不同条件下接收端的混响强度以及信混比的变化进行了仿真分析,得到了不同条件下双基地声纳接收混响强度与收发位置、信号脉宽以及接受指向性的关系。 展开更多
关键词 双基地声纳 响强度
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浅海波导远程信混比预报模型 预览
5
作者 王升 马力 吴金荣 《声学技术》 CSCD 2012年第6期550-554,共5页
浅海主动探测时,海底混响是目标回波的主要背景干扰,信混比影响主动声纳的性能。混响和目标回波都属于海洋中的散射问题,利用简正波方法,结合平面波散射函数建立了浅海远程信混比预报模型,实现了不同环境参数下信混比的量化分析。仿真... 浅海主动探测时,海底混响是目标回波的主要背景干扰,信混比影响主动声纳的性能。混响和目标回波都属于海洋中的散射问题,利用简正波方法,结合平面波散射函数建立了浅海远程信混比预报模型,实现了不同环境参数下信混比的量化分析。仿真比较了不同信号形式、频率以及不同海底底质下的刚性球信混比曲线,从理论上分析了回波随距离的振荡现象。结果表明:用无指向性的声源探测目标时,信混比较低,探测较为困难;宽带信号照射下目标回波更加平稳;简正波之间的干涉导致回波随距离发生振荡,频率越高,干涉结构越复杂;在硬海底环境中信混比相对较小且目标回波振荡剧烈。 展开更多
关键词 简正波 目标回波 海底参数
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一种混响背景下的水中目标探测方法 预览
6
作者 吴玮 王海燕 +2 位作者 程刚 周倩 张颖峰 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期 69-72,共4页
对于小型主动探测装置在混响背景干扰下的目标探测制导问题,研究了一种简单且易于工程实现的目标探测方法。在深人研究水中目标探测系统的工作背景特点基础上,结合目标回波识别和制导方位估计技术,设计了一种混响背景干扰下方法的目... 对于小型主动探测装置在混响背景干扰下的目标探测制导问题,研究了一种简单且易于工程实现的目标探测方法。在深人研究水中目标探测系统的工作背景特点基础上,结合目标回波识别和制导方位估计技术,设计了一种混响背景干扰下方法的目标探测方法。仿真和试验结果表明:所设计的方法运算简单实时性高,能很好地给出制导方位信息,探测到水中目标。 展开更多
关键词 恒虚警率(CFAR) 检测性能
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浅海沉底小目标时的反探测研究 预览 被引量:2
7
作者 潘翔 周洁 +1 位作者 李建龙 宫先仪 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1187-1191,共5页
在浅水波导环境下,时反处理利用声场的时反聚焦特性,基于收发合置阵,将接收信号在时间上反转后,再向介质中发射回去,时反信号能量会在目标处聚焦,同时使混响降低.在接收增强的目标回波信号之后,通过多路径补偿波束形成,继续提... 在浅水波导环境下,时反处理利用声场的时反聚焦特性,基于收发合置阵,将接收信号在时间上反转后,再向介质中发射回去,时反信号能量会在目标处聚焦,同时使混响降低.在接收增强的目标回波信号之后,通过多路径补偿波束形成,继续提高信混比.再将波束形成的输出与发射信号的拷贝进行相关处理,以其输出作为检验统计量进行目标检测判决,并根据到达信号的时间延迟对目标行距离进行估计.在湖上实验中,通过比较BS发射和TR发射两种情况下的混响和目标处的入射能量,发现时反处理具有抑制混响、提高信混比的能力.在实验室波导中,利用时反处理的优点进行了沉底小目标探测实验.波导实验结果表明,主动时反探测系统不仅能够有效地检测到沉底小目标,而且可以对目标进行测距. 展开更多
关键词 沉底小目标 时反处理 主动探测
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海底掩埋物体的目标强度与信混比分析 被引量:3
8
作者 雷波 杨坤德 马远良 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第14期 3662-3665,共4页
小掠射角声波照射下的掩埋物体散射声场计算,对水声探测系统的设计十分重要。现有基于声线理论的方法,无法计算小掠射角声波照射下的掩埋物体散射声场。基于波数积分声场模型和虚源方法,开发了可计算海底掩埋物体三维散射声场的模型软... 小掠射角声波照射下的掩埋物体散射声场计算,对水声探测系统的设计十分重要。现有基于声线理论的方法,无法计算小掠射角声波照射下的掩埋物体散射声场。基于波数积分声场模型和虚源方法,开发了可计算海底掩埋物体三维散射声场的模型软件。通过引入等效目标强度的定义,仿真计算了掩埋圆台和球壳的等效目标强度和回声信混比,并分析了掩埋深度和声波掠射角对信混比的影响。结果表明,用单基地方式工作时,掩埋物体的回声信混比总是很小,探测十分困难,若采用双基地探测,当掩埋深度达到30cm时,信混比可提高40dB以上,对掩埋物体探测系统的设计具有参考价值。 展开更多
关键词 目标强度 掩埋物体 虚源方法 散射
掩埋物体的小掠角散射声场与回波信混比 预览 被引量:2
9
作者 杨坤德 雷波 马远良 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期 1081-1088,共8页
探测掩埋物体的水声系统,通常是在一定距离之外以小掠角声波扫描海底的方式工作,现有的射线声学模型已不能进行系统性能预报。采用波数积分模型和等效源建模方法,将声波在介质中的传播和掩埋物体的散射场计算融为一体,可以高精度地... 探测掩埋物体的水声系统,通常是在一定距离之外以小掠角声波扫描海底的方式工作,现有的射线声学模型已不能进行系统性能预报。采用波数积分模型和等效源建模方法,将声波在介质中的传播和掩埋物体的散射场计算融为一体,可以高精度地进行各种形状物体、不同声波束和任意掩埋状态下的三维散射场计算。利用开发的声场模型,计算出了典型球壳的等效目标强度和信号混响比随频率、掠射角及掩埋深度的关系曲线。在此基础上,提出一种基于时反聚焦发射、水下移动平台接收的双基地探测设想,并采用开发的声场模型验证了其正确性。 展开更多
关键词 掩埋物体 散射场 目标强度
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提高信混比的模空间滤波方法研究 预览
10
作者 彭玲 严琪 葛辉良 《声学与电子工程》 2006年第2期 18-20,共3页
基于混响和目标回波的简正波模型,通过仿真分析,比较了混响场和目标散射场的模空间差异性。研究结果表明:在模空间,混响的能量集中在高阶模,即混响有“高通”趋势-通过模空间滤波的方法.有望提高信混比。
关键词 目标散射
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被动时反混响抑制方法研究 预览 被引量:3
11
作者 郭国强 杨益新 孙超 《自然科学进展》 北大核心 2009年第1期 106-114,共9页
混响是主动声纳检测中主要的背景干扰,由于其一系列特殊的性质,混响抑制一直是困扰声纳信号处理的难题。文中研究了时反混响抑制方法,并在此基础上提出了一种基于前向预测的被动时反混响抑制新方法。该方法的基本思想是:利用目标回... 混响是主动声纳检测中主要的背景干扰,由于其一系列特殊的性质,混响抑制一直是困扰声纳信号处理的难题。文中研究了时反混响抑制方法,并在此基础上提出了一种基于前向预测的被动时反混响抑制新方法。该方法的基本思想是:利用目标回波出现前一时刻的混响信号进行时反算子分解获得一个混响子空间,并将其作为目标回波出现时刻返回信号的混响子空间的一个预测,然后利用被动处理来抑制接收信号中的混响分量,同时保持或增强目标回波分量。该方法不仅避免了主动时反信混比增强方法需要对各个可能存在目标的距离依次进行主动发射一接收处理的重复操作,还解决了当前被动时反混响抑制方法可能会使目标回波和混响同时被抑制的问题。针对典型浅海波导环境,通过计算机仿真实验验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 响抑制 时反处理 前向预测 时反算子分解 增强
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基于时反选择性聚焦的信混比增强方法 预览 被引量:3
12
作者 郭国强 杨益新 孙超 《声学技术》 CSCD 北大核心 2008年第3期 412-417,共6页
将时反选择性聚焦方法应用于浅海波导中的信混比增强,提出了一种基于时反选择性聚焦的信混比增强方法。在没有探测声源的条件下,通过对返回的回波信号进行时反算子分解获得时反阵与目标及海底散射体之间的传输函数信息,取一个与目标... 将时反选择性聚焦方法应用于浅海波导中的信混比增强,提出了一种基于时反选择性聚焦的信混比增强方法。在没有探测声源的条件下,通过对返回的回波信号进行时反算子分解获得时反阵与目标及海底散射体之间的传输函数信息,取一个与目标对应的特征向量作为时反阵的激励权向量,可以实现声场在目标处的选择性聚焦,并抑制相应距离上的海底混响,从而增强回波信混比。该处理方法解决了直接时反处理需要探测声源和混响零点设置方法在海底处设置混响零点的同时也会在目标位置设置零点的问题。利用典型浅海波导环境,进行了计算机仿真实验.验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 时反处理 时反算子分解 选择性聚焦 增强
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浅海波导中时间反转处理增强信混比能力的仿真分析 预览 被引量:4
13
作者 郭国强 杨益新 孙超 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第5期 826-829,共4页
针对典型的浅海波导环境,通过计算机仿真研究了目标位于波导中间深度条件下时间反转处理增强信混比的能力以及目标深度的变化对信混比增强能力的影响。对时间反转处理和一般均匀传输产生的目标回波和海底混响强度进行了定量比较。结果表... 针对典型的浅海波导环境,通过计算机仿真研究了目标位于波导中间深度条件下时间反转处理增强信混比的能力以及目标深度的变化对信混比增强能力的影响。对时间反转处理和一般均匀传输产生的目标回波和海底混响强度进行了定量比较。结果表明,在仿真条件下,目标位于波导中间深度时,与一般的均匀传输相比,时间反转处理获得的目标照射强度高10dB~15dB,而相应的海底混响却低了10dB左右,这验证了时间反转处理有效增强信混比的能力,而目标靠近海面或海底时,时间反转处理的海底混响抑制能力有所减弱,当目标位于海底时,由于时间反转聚焦,该距离上将出现一个海底混响峰值。 展开更多
关键词 时间反转处理 增强 聚焦 浅海波导
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基于时间反转处理的水声信号增强研究 预览 被引量:5
14
作者 潘翔 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期 847-850,共4页
声纳在主动探测浅海中的小目标时存在如何抑制混响、提高信混比的问题。在分析时间反转处理物理机理的基础上,根据实际的海洋环境,进行了计算机仿真,仿真结果表明时间反转处理具有空间聚焦的能力。通过设计时间反转处理实验,构建实... 声纳在主动探测浅海中的小目标时存在如何抑制混响、提高信混比的问题。在分析时间反转处理物理机理的基础上,根据实际的海洋环境,进行了计算机仿真,仿真结果表明时间反转处理具有空间聚焦的能力。通过设计时间反转处理实验,构建实时处理的实验系统,进一步验证了时间反转处理物理实现的可行性。实验结果表明,构成的物理时反系统具有抑制混响、提高信混比8.5dB的能力。 展开更多
关键词 时间反转处理 提高 主动声纳
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