開放式水聲陣列信號仿真及DSP實現(xiàn).pdf

1、為了給多樣化的聲納陣列信號處理技術研發(fā)提供豐富逼真的仿真數(shù)據(jù)，本文圍繞被動聲納的工作原理，研究了開放式的水聲陣列信號仿真方法，并考慮與聲納信號處理機實時對接需要，設計研制了在TigerSHARC201芯片實現(xiàn)的實時開放式被動聲納陣列信號仿真系統(tǒng)。論文的主要工作如下:
　　1.研究分析了聲納陣列信號仿真的需求和實現(xiàn)方法，將整個仿真系統(tǒng)劃分為目標軌跡模擬、噪聲源模擬、聲傳播信道仿真、海洋環(huán)境噪聲仿真和陣列接收信號仿真等組成模塊，提出了

2、開放式聲納陣列信號實時仿真架構，以適應聲納工作時寬帶范圍的實際水聲環(huán)境特性、目標運動特性、目標輻射噪聲特性及多目標等變化。
　　2.論文提出了基于B樣條曲線擬合的目標運動軌跡實時仿真方法，以解決非平穩(wěn)目標運動軌跡的實時仿真難題;提出信號首尾特性相似性對接方法，以克服由有限長水聲目標輻射噪聲實測數(shù)據(jù)仿真連續(xù)信號時固有的信號跳變問題;提出采用射線模型和基于能量準則的本征聲線選擇方法，以實現(xiàn)時變海洋信道的實時仿真難題;采用陣形建模及陣元

3、隨機抖動方法實現(xiàn)了陣形隨機擾動的聲納信號仿真。
　　3.論文基于TigerSHARC201信號處理器構成的高速并行信號處理系統(tǒng)，構建了實時開放式被動聲納陣列信號仿真系統(tǒng)的總體結構及其拓撲關系，設計、編制了各軟件模塊，實現(xiàn)了聲納大陣元數(shù)量、水聲環(huán)境時空變化、目標平臺運動等復雜條件下的實時信號仿真，使仿真的信號具備足以檢驗聲納性能的空間、時域、頻域特性，具有較為逼真的目標運動特征、寬帶目標輻射噪聲信號特征、水聲傳播特性與環(huán)境噪聲特征、