时间反转镜用于被动检测技术的研究 被引量：30

1

作者 生雪莉 惠俊英 梁国龙 《应用声学》 CSCD 北大核心 2005年第6期351-358,共8页

从信道理论出发研究了时间反转镜的聚焦效应,提出时间反转镜空间滤波技术,对其空间匹配特性、处理增益、检测能力、稳健性作了仿真研究。仿真结果表明,利用了海洋信道的相干多途特性,时间反转镜可实现信号的空间匹配滤波,从而对目标进... 从信道理论出发研究了时间反转镜的聚焦效应,提出时间反转镜空间滤波技术,对其空间匹配特性、处理增益、检测能力、稳健性作了仿真研究。仿真结果表明,利用了海洋信道的相干多途特性,时间反转镜可实现信号的空间匹配滤波,从而对目标进行检测,检测能力强。 展开更多

关键词 时间反转法 自适应聚焦 被动式 稳定性 检测技术 转镜 时间 空间匹配滤波 检测能力 聚焦效应

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二元阵被动时间反转镜定位技术研究 被引量：12

2

作者 惠俊英 马敬广 +2 位作者 李峰 殷敬伟 生雪莉 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1247-1251,共5页

运用射线传播理论分析推导了二元被动时间反转镜定位技术的基本原理,得出了当模拟信道与实际信道建模误差不大时,时间反转镜实现了信道匹配、空间增益达到最大且实现了被动定位的结论;反之,信道匹配不好或不匹配,产生空间增益下降或没... 运用射线传播理论分析推导了二元被动时间反转镜定位技术的基本原理,得出了当模拟信道与实际信道建模误差不大时,时间反转镜实现了信道匹配、空间增益达到最大且实现了被动定位的结论;反之,信道匹配不好或不匹配,产生空间增益下降或没有空间增益的现象,影响到定位效果和定位精度.运用时间反转镜技术,进行了仿真信号和海试数据的分析处理,结果表明:该方法能实现目标被动定位,而且,对仿真数据处理的定位精度10 km距离处达到数米以内,具有广阔的应用前景和研究价值. 展开更多

关键词 被动 时间反转镜 定位技术

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多元阵时间反转镜被动定位技术研究 被引量：4

3

作者 马敬广 单忠伟 +2 位作者 殷敬伟 李峰 王南 《应用声学》 CSCD 北大核心 2007年第5期282-286,共5页

单水听器和二元阵时间反转镜处理都可以有效实现目标检测和定位,但多元阵时反镜处理的定位精度和水平定位距离远优于单水听器或二元阵定位处理。本文先简述了时间反转镜定位技术的发展和近况,又详细介绍了多元阵时间反转镜定位技术的基... 单水听器和二元阵时间反转镜处理都可以有效实现目标检测和定位,但多元阵时反镜处理的定位精度和水平定位距离远优于单水听器或二元阵定位处理。本文先简述了时间反转镜定位技术的发展和近况,又详细介绍了多元阵时间反转镜定位技术的基本原理,并借鉴乘积阵处理理论利用射线传播模型给出了多元被动时间反转镜定位的算法和公式。仿真和试验数据处理证明,多元阵时反镜处理效果明显优于二元阵时间反转镜处理,即利用阵增益后时反镜性能改善明显。对四元阵海试数据时间反转镜分析处理结果表明:该方法能实现目标被动定位,且对10公里处静止目标其水平定位误差仅为15%。但该方法运算量太大,很难实现实时运算,因此,其工程应用还有许多问题待解决。 展开更多

关键词 时间反转镜 定位技术 被动

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基于主动式时间反转镜的声呐目标强度测量研究 被引量：1

4

作者 赵安邦 何呈 +1 位作者 惠娟 牛芳 《应用声学》 CSCD 北大核心 2015年第1期79-84,共6页

为提高目标强度测量过程中的抗噪声、混响以及浅海多途干扰性能,从军标文件中的目标强度测量方法以及主动式时间反转镜的基本原理出发,经过研究和推演,发现可将基于单阵元的主动式时间反转镜与相关器结合应用于目标强度测量过程,提出了... 为提高目标强度测量过程中的抗噪声、混响以及浅海多途干扰性能,从军标文件中的目标强度测量方法以及主动式时间反转镜的基本原理出发,经过研究和推演,发现可将基于单阵元的主动式时间反转镜与相关器结合应用于目标强度测量过程,提出了一种新的目标强度测量方法。该方法利用了主动式时间反转镜的抗多途特性,使得测量具有抗多途的性能;利用噪声与信号的不相关特性,算法结合相关器起到了很好的抗随机噪声效果;混响中的体积混响是随机的,算法具有抗体积混响的性能。论文分别从理论仿真和水池实验验证了算法的有效性和正确性。 展开更多

关键词 时间反转镜 目标强度测量 应答器 抗干扰

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基于声压时间反转镜的水下目标被动定位技术 被引量：2

5

作者 赵龙龙 邓伟 +1 位作者 生雪莉 于孟洋 《声学技术》 CSCD 2010年第2期224-227,共4页

文章围绕基于时间反转镜技术的水下运动目标被动定位问题,讨论了被动声压反转镜(Pressure Time Reversal Mirror,PTRM)定位的基本原理,在此基础上,对PTRM进行了定位仿真分析,并对湖上试验数据进行了处理,试验结果与理论结果基本一致。... 文章围绕基于时间反转镜技术的水下运动目标被动定位问题,讨论了被动声压反转镜(Pressure Time Reversal Mirror,PTRM)定位的基本原理,在此基础上,对PTRM进行了定位仿真分析,并对湖上试验数据进行了处理,试验结果与理论结果基本一致。结果表明,利用PTRM技术可以有效地对水下运动目标进行被动定位。 展开更多

关键词 时间反转镜 水下运动目标 被动定位

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虚拟迭代时间反转镜被动选择聚焦技术研究 被引量：4

6

作者 生雪莉 罗方方 +1 位作者 郭咏 郭龙祥 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期322-326,共5页

克服水下多途干扰,在噪声背景中实现多目标被动定位是声纳信号处理的主要功能之一。本文提出了利用矢量阵的迭代时间反转镜被动选择聚焦方法。利用虚拟迭代时间反转镜(D ITRM)可综合多途信息,对信号进行时间、空间被动聚焦的同时,在信... 克服水下多途干扰,在噪声背景中实现多目标被动定位是声纳信号处理的主要功能之一。本文提出了利用矢量阵的迭代时间反转镜被动选择聚焦方法。利用虚拟迭代时间反转镜(D ITRM)可综合多途信息,对信号进行时间、空间被动聚焦的同时,在信道输出总能量强的目标处实现选择性聚焦。声矢量水听器阵与D ITRM结合可提高算法的处理增益。对矢量阵D ITRM选择聚焦原理进行了理论分析,仿真结果表明了所提算法的正确性和工程适用性。 展开更多

关键词 声学 虚拟迭代 时间反转镜 声矢量传感器阵

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虚拟时间反转镜Pattern时延差编码水声通信 被引量：14

7

作者 殷敬伟 惠俊英 +1 位作者 王燕 刘洋 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第17期4033-4036,共4页

提出虚拟时间反转镜(VTRM)算法,并基于Pattern时延差编码(PDS)水声通信体制,研究了VTRM在水声通信中的应用。PDS水声通信体制利用Pattern码元出现在码元窗的时延差值进行时延编码,具有稳健的通信性能。虚拟时间反转镜技术具有空间聚焦... 提出虚拟时间反转镜(VTRM)算法,并基于Pattern时延差编码(PDS)水声通信体制,研究了VTRM在水声通信中的应用。PDS水声通信体制利用Pattern码元出现在码元窗的时延差值进行时延编码,具有稳健的通信性能。虚拟时间反转镜技术具有空间聚焦和信道均衡的性质,将其应用于PDS体制水声通信中,较时间反转镜(TRM)简单易行却又具有TRM的性质。计算机仿真结果表明,VTRM有效地抑制了水声信道严重的多途扩展对Pattern波形的畸变,提高了通信质量。 展开更多

关键词 Paaem时延差编码 虚拟时间反转镜 码间干扰 水声通信

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基于虚拟时间反转镜的水声OFDM信道均衡 被引量：13

8

作者 尹艳玲 乔钢 刘凇佐 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期90-99,共10页

针对水声信道对正交频分复用(OFDM)系统带来的符号间干扰(ISI)问题,提出了虚拟时间反转镜(VTRM)信道均衡算法,该算法具有时间压缩特性和频域相位共轭特性,可以有效缩短信道长度,减小多途信道带来的相位畸变,采用匹配追踪(MP)算法估计信... 针对水声信道对正交频分复用(OFDM)系统带来的符号间干扰(ISI)问题,提出了虚拟时间反转镜(VTRM)信道均衡算法,该算法具有时间压缩特性和频域相位共轭特性,可以有效缩短信道长度,减小多途信道带来的相位畸变,采用匹配追踪(MP)算法估计信道冲激响应,可以精确地估计出水声信道的幅度、时延和相位信息,为虚拟时反信道均衡提供准确的信道信息,改进了传统匹配相关信道估计方法估计精度低、无法估计信道相位信息的缺点。仿真、水池和湖上实验结果表明,OFDM水声通信系统中,VTRM信道均衡技术性能优于被动时反镜(PTRM)信道均衡和最小平方(LS)信道均衡。 展开更多

关键词 虚拟时间反转镜 信道均衡 匹配追踪 正交频分复用

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自适应干扰抵消应用于二元阵时间反转镜定位研究 被引量：2

9

作者 马敬广 彭会斌 +2 位作者 李峰 殷敬伟 生雪莉 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期28-31,共4页

时间反转镜是一种新兴的声呐定位技术,可以实现目标检测和定位。但,当存在多目标干扰时,时间反转镜的检测能力将下降,定位精度将变差。自适应干扰抵消技术广泛应用于声纳信号处理中,用以提高声纳抗干扰能力和检测性能。它对自适应干扰... 时间反转镜是一种新兴的声呐定位技术,可以实现目标检测和定位。但,当存在多目标干扰时,时间反转镜的检测能力将下降,定位精度将变差。自适应干扰抵消技术广泛应用于声纳信号处理中,用以提高声纳抗干扰能力和检测性能。它对自适应干扰抵消应用于时间反转镜技术进行了研究,以提高多目标干扰条件下,时间反转镜的检测能力和定位性能。它阐述了自适应干扰抵消技术应用于二元阵被动时间反转镜定位的基本原理,并给出了相应的处理公式。它用仿真数据验证了算法,处理结果表明:该方法可使二元阵时间反转镜检测能力提高3dB以上,同时还实现了去干扰伪峰,提高了定位精度。当然,它也指出算法的改进方向:降低运算量和合理选取参考信号。 展开更多

关键词 自适应干扰抵消 时间反转镜 定位 研究

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时间反转镜分类研究及其在水声通信中的应用 被引量：4

10

作者 殷敬伟 惠俊英 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期2449-2453,共5页

时间反转镜可在没有任何先验知识的情况下具有自适应匹配声信道的作用。主动式时间反转镜(ATRM)要求阵元收发合置,且信号需两次经过信道,效率低下,而阵处理则进一步增加了系统的复杂性,难以满足水声通信节点追求结构简单、低功耗的要求... 时间反转镜可在没有任何先验知识的情况下具有自适应匹配声信道的作用。主动式时间反转镜(ATRM)要求阵元收发合置,且信号需两次经过信道,效率低下,而阵处理则进一步增加了系统的复杂性,难以满足水声通信节点追求结构简单、低功耗的要求。为克服上述弊端,提出应用单阵元被动式时间反转镜(PTRM)和虚拟式时间反转镜(VTRM),并对单阵元时间反转镜的聚焦增益进行了讨论。计算机仿真结果表明,单阵元时间反转镜可聚焦多途信号,实时实现自适应信道均衡,从而抑制码间干扰、提高信噪比。 展开更多

关键词 时间反转镜 单阵元 聚焦增益 水声通信

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一种基于时间反转镜和Wigner-Hough变换的线性调频信号检测方法 被引量：3

11

作者 夏云龙 朴胜春 付永庆 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期719-724,共6页

在分析时间反转自适应聚焦原理的基础上,提出一种基于时间反转镜(Timereversalmirror,TRM)和Wigner-Hough变换(WHT)的线性调频信号检测方法。在实验水槽内进行时频分析的仿真研究,将TRM被动接收的信号进行时间反转再发射到同一媒质中,... 在分析时间反转自适应聚焦原理的基础上,提出一种基于时间反转镜(Timereversalmirror,TRM)和Wigner-Hough变换(WHT)的线性调频信号检测方法。在实验水槽内进行时频分析的仿真研究,将TRM被动接收的信号进行时间反转再发射到同一媒质中,在信号源处将接收到的信号进行WHT时频分析,同时比较WVD时频分布和WHT变换的LFM信号检测性能。研究结果表明,对于多分量LFM信号,WVD在每个散射信号的低频和高频段产生交叉干扰项,对LFM信号的检测产生影响;利用TRM可以对非平稳信号进行WHT时频分析,同时采用TRM和WHT进行分析能够抑制多途效应,减少交叉项,提高双分量LFM信号的检测性能。 展开更多

关键词 时间反转镜 WIGNER-HOUGH变换 线性调频信号

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时间反转镜被动定位技术对环境宽容性研究

12

作者 刘磊 魏玉华 《兵工自动化》 2010年第5期1-3,共3页

以时间反转镜的特性为基础,介绍声压反转镜和矢量反转镜技术,对单传感器TRM被动定位技术的环境宽容性进行仿真分析。结果表明,海面声速分布差异会对时间反转镜的聚焦效果产生影响,对声压反转镜和矢量反转镜的影响不大,对水平方向和深度... 以时间反转镜的特性为基础,介绍声压反转镜和矢量反转镜技术,对单传感器TRM被动定位技术的环境宽容性进行仿真分析。结果表明,海面声速分布差异会对时间反转镜的聚焦效果产生影响,对声压反转镜和矢量反转镜的影响不大,对水平方向和深度方向的影响亦不大。处理频带对该种失配条件下的TRM聚焦效果影响显著,高频段时对海面声速失配的稳健性低,低频段时,稳健性强。 展开更多

关键词 时间反转镜 被动定位技术 环境宽容性

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虚拟时间反转镜PDS水声通信双向均衡方案

13

作者 赵安邦 解立坤 +2 位作者 陈凯 周彬 路晓磊 《声学技术》 CSCD 2011年第6期480-483,共4页

虚拟时间反转镜(Virtual Time Reversal Mirror,VTRM)引导了空间聚焦和信道均衡,将其应用在Pattern时延差编码(Pattern Time Delay Shift Coding,PDS)水声通信体制,构成VTRM-PDS系统,可增强抗多途干扰的能力。但当通信节点间存在缓慢运... 虚拟时间反转镜(Virtual Time Reversal Mirror,VTRM)引导了空间聚焦和信道均衡,将其应用在Pattern时延差编码(Pattern Time Delay Shift Coding,PDS)水声通信体制,构成VTRM-PDS系统,可增强抗多途干扰的能力。但当通信节点间存在缓慢运动,即信道缓慢时变时,在一帧信号中,信道均衡的效果会随时间逐渐降低,产生失配现象。提出了双向均衡方案,在没有信道先验知识的前提下,通过前向和后向信道均衡,充分利用探测信号和信道信息,提高了信道均衡效果。湖试结果证明了该方案的优越性。 展开更多

关键词 虚拟时间反转镜 PATTERN时延差编码 双向均衡

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时间反转镜DOA-AT成像算法

14

作者 夏云龙 付永庆 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第5期907-909,共3页

超声成像中广泛应用的DOA算法容易受到介质的不均匀性和多途效应的影响,纵坐标分辨率较差。在时间反转法理论的基础上,提出在随机媒质中采用时间反转镜超声成像的DOA-AT新算法。新算法通过对散射中接收信号的到达时间和响应矩阵频域奇... 超声成像中广泛应用的DOA算法容易受到介质的不均匀性和多途效应的影响,纵坐标分辨率较差。在时间反转法理论的基础上,提出在随机媒质中采用时间反转镜超声成像的DOA-AT新算法。新算法通过对散射中接收信号的到达时间和响应矩阵频域奇异值进行分解,将时域内目标函数DOA估计与到达时间估计结合起来,使成像目标的纵坐标估计得到明显改善,对目标检测能力增强。 展开更多

关键词 时间反转镜 时间反转理论 奇异值分解 DOA估计

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基于时间反转镜的宽带匹配场处理 被引量：3

15

作者 马敬广 李峰 +2 位作者 单忠伟 惠俊英 生雪莉 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第4期606-610,共5页

声场的互易性和线性波动方程的时反不变性能用时间反转来代替频域的相位共轭。因此,时间反转技术可以应用于宽带的匹配场处理中。时间反转匹配场处理时,仍然需要知道海洋环境的先验知识,例如声场的声速分布,海洋边界条件等等。文章对时... 声场的互易性和线性波动方程的时反不变性能用时间反转来代替频域的相位共轭。因此,时间反转技术可以应用于宽带的匹配场处理中。时间反转匹配场处理时,仍然需要知道海洋环境的先验知识,例如声场的声速分布,海洋边界条件等等。文章对时间反转应用于匹配场处理进行了仿真并分析海上试验数据。仿真和试验数据分析结果表明:该套时间的反转处理方法可以实现匹配场定位,定位精度较高,而且多元阵信号处理的增益也十分明显。 展开更多

关键词 时间反转镜 匹配场

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时间反转镜在水声通信网上行通信中的应用 被引量：9

16

作者 殷敬伟 张晓 +1 位作者 赵安邦 生雪莉 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期1-5,共5页

基于声信道物理属性,提出利用位于不同水平距离、深度的用户间声信道弱相关特性,将单阵元虚拟式时间反转镜(VTRM)应用于水声通信网的上行通信,可以聚焦期望用户信息、屏蔽非期望用户信息,并可抑制码间干扰、提高信噪比.仿真研究表明,当... 基于声信道物理属性,提出利用位于不同水平距离、深度的用户间声信道弱相关特性,将单阵元虚拟式时间反转镜(VTRM)应用于水声通信网的上行通信,可以聚焦期望用户信息、屏蔽非期望用户信息,并可抑制码间干扰、提高信噪比.仿真研究表明,当各用户信道间互相关性弱时,单阵元VTRM可有效分离各用户信息,有助于实现网络化水声通信. 展开更多

关键词 水声通信网 上行通信 虚拟时间反转镜 聚焦

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基于虚拟时间反转镜的噪声源近场定位方法研究 被引量：11

17

作者 时洁 杨德森 刘伯胜 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1215-1219,共5页

通过辐射噪声源的空间分布,确定主要噪声源的位置,从而为减震降噪提供有力依据。在近场条件下,辐射噪声源往往不可再被视为点源处理。本文通过聚焦波束形成的聚焦声图技术,建立了近场线列阵定位模型,它可以对空间多目标进行定位,因此有... 通过辐射噪声源的空间分布,确定主要噪声源的位置,从而为减震降噪提供有力依据。在近场条件下,辐射噪声源往往不可再被视为点源处理。本文通过聚焦波束形成的聚焦声图技术,建立了近场线列阵定位模型,它可以对空间多目标进行定位,因此有效解决了非点源目标的辐射噪声源定位问题。在浅海,水声信道可看作是相干多途信道,由于多途的影响,声图很容易出现"多峰""伪峰"以及高的旁瓣级,使定位性能受到很大影响。本文采用虚拟时间反转镜技术,充分利用近场条件下信道特征与各信源到基阵相对位置之间的关系,有效对非点源目标的信道进行准确估计,并能良好匹配实际信道。最后通过仿真和实测数据分析,充分验证了这种方法的有效性。 展开更多

关键词 声学 虚拟时间反转镜 近场聚焦波束形成 声图 多途信道 非点源目标 噪声源定位

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基于虚拟时间反转镜的短基线定位研究 被引量：4

18

作者 李壮 乔钢 +1 位作者 王健培 孙宗鑫 《应用声学》 CSCD 北大核心 2012年第4期256-261,共6页

海洋的多途效应是影响水声定位信号检测性能的主要因素。为了满足信号检测中的某种"最佳"准则,克服海洋水声信道的多途效应,本文基于信道的匹配滤波器-时间反转镜技术,提出虚拟时间反转结合匹配滤波器构造信号处理接收机的方... 海洋的多途效应是影响水声定位信号检测性能的主要因素。为了满足信号检测中的某种"最佳"准则,克服海洋水声信道的多途效应,本文基于信道的匹配滤波器-时间反转镜技术,提出虚拟时间反转结合匹配滤波器构造信号处理接收机的方法。通过计算机仿真和实验数据处理表明,经过基于虚拟时间反转处理的匹配滤波(TR-MF)接收机性能优于传统的匹配滤波(MF)接收机,并且将该技术应用在短基线水声定位系统中,提高了时延估计分辨力,改善了定位精度。 展开更多

关键词 时间反转镜 多途信道 接收机性能 水下定位

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基于Matlab的时延差编码被动时反转镜水声通信系统仿真实验设计

19

作者 郭铁梁 赵旦峰 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第8期139-143,218,共6页

为让学生掌握Pattern时延差编码(PDS)、被动时间反转镜(PTRM)等水声通信技术,深刻理解多径干扰对深海水声通信系统的影响,将具有很强抗多径干扰能力的PDS技术应用于深海水声通信;将PTRM技术应用于PDS系统,在对抗深海信道多径干扰更具优... 为让学生掌握Pattern时延差编码(PDS)、被动时间反转镜(PTRM)等水声通信技术,深刻理解多径干扰对深海水声通信系统的影响,将具有很强抗多径干扰能力的PDS技术应用于深海水声通信;将PTRM技术应用于PDS系统,在对抗深海信道多径干扰更具优势;将矢量信号处理技术应用到上述通信系统,以提高系统的输入信噪比(SNR)。结果表明,该通信系统能够在深海多径和低输入SNR情况下,以较低的误码率(BER)及较高的通信速率进行通信。通过深海PTRM-PDS通信系统的仿真,在教学中使学生深入了解技术流程。更加直观体验PTRM-PDS水声通信技术原理及有关过程。 展开更多

关键词 水声通信教学 PATTERN时延差编码 被动时间反转镜 仿真实验设计

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虚拟时反镜在水声被动测距中的应用 被引量：7

20

作者 马敬广 殷敬伟 +1 位作者 惠俊英 姚直象 《应用声学》 CSCD 北大核心 2007年第3期135-142,共8页

水声信道多途干涉使被动测距产生偏差,接收信号的自相关输出波形含有信道冲激响应结构的信息,本文提出通过简化模型可估计出信道冲激响应,并将其时间反转构造一前置预处理器,可实现虚拟时间反转镜(VTRM),虚拟时反镜可获得时间、空间上... 水声信道多途干涉使被动测距产生偏差,接收信号的自相关输出波形含有信道冲激响应结构的信息,本文提出通过简化模型可估计出信道冲激响应,并将其时间反转构造一前置预处理器,可实现虚拟时间反转镜(VTRM),虚拟时反镜可获得时间、空间上的自适应聚焦效果,克服多途干涉对被动测距的影响,并且实现简单,可实时对目标进行测距,通过计算机仿真研究,验证VTRM技术可匹配声信道,提高被动测距的精度． 展开更多

关键词 多途信道 被动测距 时延估计 虚拟时间反转镜

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