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水声阵列空域反转和噪声抑制技术 被引量:1
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作者 赵安邦 马林 +1 位作者 惠娟 葛春莎 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期34-40,共7页
为了提高水声阵列性能,本文基于水声阵列探测系统的工程应用,提出了一种水声阵列"空域反转"和噪声抑制的技术。通过阵列信号空间反转和卷积,对阵元孔径进行虚拟扩展。在此基础上,对扩展后的阵列进行灵敏度均衡,分析了均衡技术... 为了提高水声阵列性能,本文基于水声阵列探测系统的工程应用,提出了一种水声阵列"空域反转"和噪声抑制的技术。通过阵列信号空间反转和卷积,对阵元孔径进行虚拟扩展。在此基础上,对扩展后的阵列进行灵敏度均衡,分析了均衡技术对"空域反转"阵列性能的影响。"空域反转"使各向同性不相关噪声聚焦,将协方差矩阵中心元素置零,抑制部分噪声,进一步提高阵列处理的增益。研究结果表明:本文提出的阵列处理技术,能够有效地提高各向同性噪声中的水声阵列的处理增益,能够为提高水声阵列目标探测性能提供一种技术途径。 展开更多
关键词 水声阵列 空间反转 虚拟扩展 指向性 阵列增益 灵敏度均衡 系数矩阵 噪声抑制
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舰船腐蚀相关轴频电磁场场源建模 被引量:11
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作者 张立琛 王英民 陶林伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1525-1530,共6页
为了开展轴频电磁场场源建模研究,根据舰船水下腐蚀相关轴频电磁场信号的产生机理,借鉴极低频发信台的建造原理,提出了以海水、螺旋桨、转动轴、船壳、辅助阳极等形成的闭合回路为线索,对舰船进行电流环建模,即将轴频电磁场场源等效为... 为了开展轴频电磁场场源建模研究,根据舰船水下腐蚀相关轴频电磁场信号的产生机理,借鉴极低频发信台的建造原理,提出了以海水、螺旋桨、转动轴、船壳、辅助阳极等形成的闭合回路为线索,对舰船进行电流环建模,即将轴频电磁场场源等效为由转动轴作弦与趋肤深度相关的曲线组成的闭合曲线。进行了验证试验,试验结果表明:腐蚀相关轴频电磁场场源不仅是辅助阳极和螺旋桨之间的电流线,还包括海水中分布的空间电流;基于电流环模型的轴频电磁场产生机理模型与试验结果具有很好的一致性,该模型为轴频电磁场建模及传播规律研究提供了一个新的思路和方法。 展开更多
关键词 轴频电磁场 水平电偶极子模型 电流环模型 趋肤深度 腐蚀相关 导电媒质
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干扰抑制门在线谱提取中的应用 被引量:3
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作者 牛芳 惠娟 赵安邦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期253-258,共6页
由于舰船辐射噪声和海洋环境噪声的复杂性,直接从舰船辐射噪声解调信号中提取线谱比较困难。为了降低线谱提取过程中宽带噪声干扰的影响,设计了一个干扰抑制门。对单频输入信号和谐波输入信号的仿真,验证了抑制算法的有效性,同时对干扰... 由于舰船辐射噪声和海洋环境噪声的复杂性,直接从舰船辐射噪声解调信号中提取线谱比较困难。为了降低线谱提取过程中宽带噪声干扰的影响,设计了一个干扰抑制门。对单频输入信号和谐波输入信号的仿真,验证了抑制算法的有效性,同时对干扰抑制门的信噪比增益进行了统计分析。对实测舰船辐射噪声数据处理,结果表明干扰抑制门的应用能有效降低信号中的宽带干扰,为线谱提取提供便利。从线谱中提取的螺旋桨轴频可作为舰船目标分类和识别的特征量。干扰抑制门算法亦可用于线谱检测。 展开更多
关键词 干扰抑制门 线谱提取 轴频 舰船辐射噪声
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基于模型的环境修正匹配滤波算法 被引量:2
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作者 惠娟 喻淇健 +3 位作者 唐开宇 赵安邦 郎俊杰 王大宇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期353-360,共8页
由于主动声呐发射信号经过浅海多途信道传播后,回波信号与参考信号相关性降低,进而导致匹配滤波器检测性能下降。针对此问题,本文对基于模型的环境修正匹配滤波器进行了研究。通过修正匹配滤波器的参考信号,改善匹配滤波器受多径效应影... 由于主动声呐发射信号经过浅海多途信道传播后,回波信号与参考信号相关性降低,进而导致匹配滤波器检测性能下降。针对此问题,本文对基于模型的环境修正匹配滤波器进行了研究。通过修正匹配滤波器的参考信号,改善匹配滤波器受多径效应影响时处理性能下降的问题。同时,本文进一步对比了2种信道估计算法。仿真分析和试验数据处理结果表明:验证了算法可在去除目标周围相关峰的同时,对噪声进行一定程度的抑制。本文算法改善了经典匹配滤波器因环境影响而使得其处理性能下降的问题。 展开更多
关键词 匹配滤波 主动声呐 回波检测 环境修正 多途信道 信道冲击响应 维纳反卷积 二阶锥规划
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矢量水听器改进高分辨Eigenspace算法 被引量:5
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作者 惠娟 郭嘉宾 +4 位作者 宋明翰 张晓亮 李江乔 唐开宇 赵安邦 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1471-1476,1552,共7页
针对传统高分辨方位谱估计算法在水声低信噪比环境下性能较差,且对相干源的方位估计性能显著下降的问题,本文在Eigenspace算法的基础上,提出了基于声矢量阵声压振速联合处理的Eigenspace-Wiener算法和空间平滑的Eigenspace-Wiener算法... 针对传统高分辨方位谱估计算法在水声低信噪比环境下性能较差,且对相干源的方位估计性能显著下降的问题,本文在Eigenspace算法的基础上,提出了基于声矢量阵声压振速联合处理的Eigenspace-Wiener算法和空间平滑的Eigenspace-Wiener算法。本文将常规Eigenspace算法的推广应用于声矢量阵,采用维纳后置滤波算法,可以有效降低旁瓣;针对相干源,进行空间平滑处理后采用维纳后置滤波算法,可以增强解相干能力且抑制噪声。计算机仿真结果表明:Eigenspace-Wiener算法较Eigenspace算法旁瓣更低;空间平滑Eigenspace-Wiener算法相对于空间平滑MUSIC算法具有良好的相干目标分辨性能。 展开更多
关键词 矢量水听器 维纳滤波 空间平滑 Eigenspace算法 声压振速联合处理 方位估计 高分辨 相干
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声矢量阵联合信息处理的信源数估计算法 被引量:4
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作者 向悠扬 惠娟 +1 位作者 郭嘉宾 赵安邦 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期706-712,共7页
为了在低信噪比下进行水下信源数的准确估计,将信源数估计算法推广至声矢量阵声压振速联合信息处理。研究了2种联合信息处理方式的原理,针对观测方位固定可能导致某些方位的信号由于空间滤波被滤除,提出一种新的观测方位的选择方法,对... 为了在低信噪比下进行水下信源数的准确估计,将信源数估计算法推广至声矢量阵声压振速联合信息处理。研究了2种联合信息处理方式的原理,针对观测方位固定可能导致某些方位的信号由于空间滤波被滤除,提出一种新的观测方位的选择方法,对方位角进行扫描,取协方差矩阵行列式值的绝对值最大的协方差矩阵对应的方位作为观测方位。理论分析和仿真实验表明:相比于选择固定观测方位,采用新的观测方位选择方法进行联合信息处理的处理增益更大,信源数估计算法可以在更低的信噪比下进行准确估计。 展开更多
关键词 声矢量阵 声压振速联合信息处理 信源数估计 改进最小长度描述准则 特征空间投影法 观测方位 协方差矩阵 信号处理
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起伏海底掩埋目标声散射特性数值仿真 被引量:4
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作者 于福建 王斌 张培珍 《水下无人系统学报》 北大核心 2018年第6期533-536,共4页
基于COMSOL多物理场平台下的有限元数值计算方法,完成收发分置条件下掩埋弹性目标声散射数值计算。运用高斯谱法建立起伏海底模型,给出粗糙海底起伏高度、相关长度、掠射角等参数对掩埋目标声场特性的影响。结果表明,在单一方向入射多... 基于COMSOL多物理场平台下的有限元数值计算方法,完成收发分置条件下掩埋弹性目标声散射数值计算。运用高斯谱法建立起伏海底模型,给出粗糙海底起伏高度、相关长度、掠射角等参数对掩埋目标声场特性的影响。结果表明,在单一方向入射多点线阵上接收,计算得到收发分置的信混比呈现起伏特性:平坦或小起伏海底前向波形振荡剧烈且呈现准周期性,随着海底粗糙程度增加,起伏的规律性逐渐消失。当声波垂直照射海底时,海底起伏的相关长度变化对散射能量瑞利方差影响较大,而几乎不改变瑞利均值。斜入射时,相关长度和起伏高度均是影响瑞利方差和均值的主要因素。研究成果为海底掩埋目标声探测提供了参考依据。 展开更多
关键词 起伏海底 掩埋目标 声散射 收发分置
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矢量水听器组合通道后置自适应处理与应用 被引量:1
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作者 马林 赵安邦 +1 位作者 汪科任 曾财高 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期991-997,共7页
为了提高低信噪比水下环境中声呐系统的探测性能,本文提出了一种单矢量水听器组合通道后置自适应增强的线谱检测和自适应抵消残差累积的方位估计方法。研究表明:组合通道时反卷积能够有效抑制不相关噪声;对单矢量水听器组合通道线谱信... 为了提高低信噪比水下环境中声呐系统的探测性能,本文提出了一种单矢量水听器组合通道后置自适应增强的线谱检测和自适应抵消残差累积的方位估计方法。研究表明:组合通道时反卷积能够有效抑制不相关噪声;对单矢量水听器组合通道线谱信号进行自适应增强,提高低信噪比条件下目标检测能力;利用自适应抵消的残差积累,获得高分辨的目标方位估计。通过仿真试验验证了所提方法的理论基础,并进行了性能对比和分析;通过湖上试验数据分析,验证了所提方法在实际应用中的有效性。本文所提方法能够有效地提高低信噪比环境中线谱目标的检测能力,与传统CBF、MVDR和MUSIC相比获得了高分辨的目标方位估计结果。 展开更多
关键词 矢量水听器 组合通道 时反卷积 自适应增强 自适应抵消 线谱检测 高分辨 方位估计
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