目標高速運動對矢量信號處理的影響及匹配技術研究.pdf

1、矢量水聽器可以同步、共點測量聲場的聲壓和質點振速信息，這不僅有助于改善水聲系統(tǒng)的性能，而且也拓寬了后置信號處理空間，同時它又具有良好的低頻指向性、較強的抑制各向同性噪聲能力等諸多優(yōu)點，為解決水聲問題提供了新的思路和方法。隨著矢量水聽器技術的日益成熟以及在軍事需求牽引下，矢量水聽器技術已被廣泛地應用于水聲各領域，目前成為水聲界最為活躍的研究方向之一。 本文以矢量水聽器在水下作戰(zhàn)平臺上的應用為研究背景，著力解決水下高速運動目標的識別

2、與被動跟蹤問題。論文首先建立了水下目標運動的數(shù)學物理模型，并對模型進行了推導和驗證，在此基礎上提出了兩種產生多普勒信號的算法——內插擬合法與時間反演法。然后結合所推導的模型定量定性地分析了目標高速運動對矢量信號處理的影響。 針對目標高速運動帶來的影響，建立了一種與之相匹配的算法——瞬時相關積分法。結合矢量水聽器的測量模型，系統(tǒng)地介紹了瞬時相關積分法的原理和應用，并對算法性能做了大量的理論分析和仿真驗證。研究表明，瞬時相關積分法既

3、能夠消除多普勒效應帶來的影響，又能夠抑制交叉項干擾，還可以提高信噪比，在目標特征信號的檢測和目標識別等方面取得了較好的效果。 將瞬時相關積分法與互譜法有機結合，構建了一種用于目標方位估計的算法——基于相關積分的互譜WVD算法。針對不同運動速度、不同距離和不同信噪比條件下的實例進行仿真研究，并將該算法與互譜聲強法以及克拉美羅界進行比較。結果表明，當目標處于遠距離且低速運動時，兩種算法的方位估計性能基本一致；而當目標處于近距離且高速