脈沖信號的檢測與被動測距研究.pdf

1、對水下目標(biāo)的檢測、定位須借助聲吶進(jìn)行。聲吶按工作原理可分為兩種，主動聲吶和被動聲吶。主動聲吶向目標(biāo)發(fā)射脈沖聲信號，利用目標(biāo)反射的回波進(jìn)行探測，但是這樣容易暴露自己，遭到對方的攻擊，自身的安全性受到影響。被動聲吶與主動聲吶不同，利用水聽器基陣接收目標(biāo)自身發(fā)出的信號或噪聲來探測目標(biāo)。相對于主動聲吶，被動聲吶具有隱蔽性好、作用距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。聲吶脈沖檢測是一種由被動聲吶探測目標(biāo)主動聲吶發(fā)射的脈沖信號來檢測出目標(biāo)的技術(shù)。主動聲吶主要發(fā)射兩種脈沖信

2、號：CW脈沖和LFM脈沖，聲吶脈沖檢測技術(shù)的關(guān)鍵是高精度的時(shí)延測量。聲吶脈沖檢測的主要任務(wù)是偵察目標(biāo)主動聲吶的工作參數(shù)，跟蹤目標(biāo)，由高精度時(shí)延測量可以估計(jì)目標(biāo)的方位和距離。
　　本研究工作分為兩部分：CW脈沖信號的檢測和LFM信號的檢測，這兩種信號的檢測主要是時(shí)延估計(jì)，對應(yīng)不同的脈沖信號應(yīng)用不同的時(shí)延估計(jì)方法，再根據(jù)三元陣測距原理得出目標(biāo)方位和距離。被動測距聲吶一般是通過估計(jì)目標(biāo)發(fā)射的脈沖信號到達(dá)三個(gè)陣元的時(shí)間差來測定目標(biāo)距離。本

3、文推導(dǎo)了三元對稱陣被動測距、測向公式，對時(shí)延估計(jì)的一般特性進(jìn)行分析。從理論上說被動測距模型比較簡單，但在實(shí)際中，水聲信道的復(fù)雜性導(dǎo)致傳播時(shí)延起伏，而測距所需的時(shí)延估計(jì)是微秒量級的，所以進(jìn)行被動測距時(shí)還需要配合一系列信號處理技術(shù)。對于CW脈沖的信號處理方法主要介紹了過零測頻的三種方法和FFT測頻的兩種方法，自適應(yīng)線譜增強(qiáng)器(ALE)，自適應(yīng)相位估計(jì)器(Notch)；對于LFM脈沖的信號處理方法主要介紹了廣義互相關(guān)，三點(diǎn)內(nèi)插法，相關(guān)峰細(xì)化的