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

1

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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正态分布转换算法在声纳图像处理中的应用 被引量：3

2

作者 谭克 邹丽娜 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1052-1057,共6页

根据声纳图像匹配处理的实时性需求,研究了正态分布转换算法。该方法基于对图像中目标点的概率分布进行匹配,不需要提取图像的几何特征或灰度特征,可有效缩短匹配时间。通过对均值滤波法、中值滤波法、小波去噪法、形态学平滑法4种图像... 根据声纳图像匹配处理的实时性需求,研究了正态分布转换算法。该方法基于对图像中目标点的概率分布进行匹配,不需要提取图像的几何特征或灰度特征,可有效缩短匹配时间。通过对均值滤波法、中值滤波法、小波去噪法、形态学平滑法4种图像去噪和迭代阈值法、最大熵法、一维Otsu法和二维Otsu法4种分割算法,进行仿真并对比,选出符合实时性处理的方法,即中值滤波法和一维Otsui法。基于美国德州仪器公司的数字信号处理芯片,将图像去噪、分割和匹配算法在硬件上实现,硬件实现结果和仿真结果一致,实现了声纳图像匹配的实时处理。 展开更多

关键词 声学 图像匹配 数字信号处理器 声纳图像处理 正态分布转换算法

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水声通信Doppler扩展估计的实验研究 被引量：1

3

作者 张国松 刘海燕 周士弘 《声学技术》 CSCD 北大核心 2008年第6期896-899,共4页

发射机和接收机之间的相对运动引起Doppler扩展,即时间选择性衰落,它导致发射信号频率扩展。Doppler扩展是动态通信时导致误码率上升的主要原因之一,所以通信接收机首先需要估计Doppler扩展,然后才能补偿Doppler扩展,从而够降低动态情... 发射机和接收机之间的相对运动引起Doppler扩展,即时间选择性衰落,它导致发射信号频率扩展。Doppler扩展是动态通信时导致误码率上升的主要原因之一,所以通信接收机首先需要估计Doppler扩展,然后才能补偿Doppler扩展,从而够降低动态情况下的误码率。单频信号是频率敏感信号,根据相对发射机的频率偏移量可以估计Doppler扩展。由于声传播速率相对较低,Doppler扩展导致接收信号相对发射信号产生时间上的伸缩变化,这样也可以采用测量伸缩量的办法估计Doppler扩展。通过水声通信湖上试验,验证了这两种方法的可行性,为未来的水声通信研究提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 Doppler扩展 时间伸缩变化 频率偏移 水声通信

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基于频谱幅度起伏特性的微弱信号检测方法研究 被引量：10

4

作者 马启明 王宣银 杜栓平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期2642-2645,共4页

该文将非线性后置处理思想引入至最小方差无失真响应(MVDR)的空间能量谱计算中,并给出其实现方法,即最终空间能量谱通过将各窄带阵列输出结果取倒数并求和得到,它不需要阵列噪声和目标信号的任何先验信息,只要阵列噪声的频谱在频段间的... 该文将非线性后置处理思想引入至最小方差无失真响应(MVDR)的空间能量谱计算中,并给出其实现方法,即最终空间能量谱通过将各窄带阵列输出结果取倒数并求和得到,它不需要阵列噪声和目标信号的任何先验信息,只要阵列噪声的频谱在频段间的幅度起伏大于目标信号的频谱幅度起伏,该方法就能取得较常规处理方法更好的信号检测性能。根据最优信号检测理论,初步验证了非线性后置处理方法的性能,并利用仿真和实际数据进一步检验了其有效性,分析结果表明:非线性后置处理方法的处理增益较常规方法提高约3.5dB-4dB。 展开更多

关键词 微弱信号检测 最小方差无失真响应 非线性后置处理

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平面海底界面上球体目标的声散射建模研究 被引量：3

5

作者 曹正良 杜栓平 +1 位作者 周士弘 王方勇 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期401-410,共10页

根据目标声散射的T矩阵方法、将界面附近点源激发的声场利用复像方法展开、并考虑到界面对散射声场的影响,建立了平面海底界面上方目标的声散射模型.与已有模型相比,该模型能够计算更一般情况点源激发的三维声散射场.通过计算考察基于... 根据目标声散射的T矩阵方法、将界面附近点源激发的声场利用复像方法展开、并考虑到界面对散射声场的影响,建立了平面海底界面上方目标的声散射模型.与已有模型相比,该模型能够计算更一般情况点源激发的三维声散射场.通过计算考察基于复像方法的有关系数证明了该模型的准确性,并给出了不同入射方向的界面上刚性球体和弹性球壳的散射声场算例,对目标散射幅度的分布以及随角度的变化规律做了分析.最后,设计实验对该模型做了验证. 展开更多

关键词 声散射 平面海底 球体目标 T矩阵方法 复像方法

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粒子滤波和独立分量分析的含噪信号盲分离算法研究 被引量：3

6

作者 王震 丛丰裕 +3 位作者 李锋 周士弘 史习智 奚立峰 《声学技术》 CSCD 北大核心 2008年第3期423-427,共5页

研究了两阶段含噪独立分量分析算法来解决含噪信号盲分离问题。第一阶段,通过粒子滤波实现对不含噪混合信号的估计,将含噪独立分量分析转化为不含噪的独立分量分析;第二阶段用现有的FastICA算法从估计的不含嗓混合信号中提取出源信号。... 研究了两阶段含噪独立分量分析算法来解决含噪信号盲分离问题。第一阶段,通过粒子滤波实现对不含噪混合信号的估计,将含噪独立分量分析转化为不含噪的独立分量分析;第二阶段用现有的FastICA算法从估计的不含嗓混合信号中提取出源信号。不含噪混合信号的时变自回归模型和含噪与不含噪混合信号之间的关系构造了动态的状态-空间方程。该方程的特点是多变量、过程和观测噪声不限于高斯分布,粒子滤波是解决该问题的有效方法。提出了解决含噪独立分量分析的PF+FastICA算法,仿真试验表明所提出的算法性能优于相关文献的结果。 展开更多

关键词 粒子滤波 含噪混合信号 独立分量分析 时变自回归模型

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非高斯混响背景下一种自适应CFAR检测器的研究

7

作者 邹丽娜 祝献 《声学技术》 CSCD 北大核心 2008年第1期5-8,共4页

在浅海波导中混响是主动声纳系统的主要干扰,为了抑制混响,通常采用宽带发射信号和大孔径发射、接收阵。这两种方法都减小了混响的分辨单元,因此经波束形成和匹配滤波后提高了信混比。然而这也带来了负面影响,即分辨单元内混响包络的分... 在浅海波导中混响是主动声纳系统的主要干扰,为了抑制混响,通常采用宽带发射信号和大孔径发射、接收阵。这两种方法都减小了混响的分辨单元,因此经波束形成和匹配滤波后提高了信混比。然而这也带来了负面影响,即分辨单元内混响包络的分布偏离了传统假设的瑞利分布,出现了高尾的非瑞利分布,导致匹配滤波器虚警概率提高。为了得到恒虚警检测器,需要对混响进行更精确的建模。通过理论和实际数据分析表明,利用多变量椭圆轮廓分布可以很好的建模浅海混响的统计特性。在混响建模为多变量椭圆轮廓分布模型的基础上,利用GLRT理论可以得到一种自适应CFAR检测器,通过实验数据分析,自适应CFAR检测器较之常规匹配滤波器,其信混比(SRR)可提高3dB。 展开更多

关键词 混响 多变量椭圆轮廓 恒虚警率 广义似然比检测

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基于FFH/MFSK的深海远程水声通信技术

8

作者 姜煜 白兴宇 《声学技术》 CSCD 2010年第3期268-271,共4页

为实现深海远程水下通信,提出了一种FFH(Fast Frequency Hopping)/MFSK(快跳频/多频移键控)通信方案。该方案利用快跳频技术对已调MFSK信号进行二次调制,借助频率分集,可有效地抑制远程水声信道因多途传播而引起的频率选择性衰落,从而... 为实现深海远程水下通信,提出了一种FFH(Fast Frequency Hopping)/MFSK(快跳频/多频移键控)通信方案。该方案利用快跳频技术对已调MFSK信号进行二次调制,借助频率分集,可有效地抑制远程水声信道因多途传播而引起的频率选择性衰落,从而更好地实现远程低信噪比条件下可靠通信。同时采用深海声道作为通信系统水声波导,将通信节点置于声道轴以大幅提高通信距离。仿真及湖试结果证明了所提方案的良好性能。 展开更多

关键词 深海远程水声通信 快跳频/多频移键控 深海声道 多径干扰

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空气背衬芯轴型光纤水听器加速度性能研究

9

作者 白琳琅 葛辉良 《应用声学》 CSCD 北大核心 2008年第5期391-394,共4页

对用于水声探测的光纤水听器,加速度相移灵敏度是一个重要的参数。本文采用有限元法对空气背衬芯轴型光纤水听器的加速度相移灵敏度进行了理论分析,并通过实验验证,得到了空气背衬芯轴型光纤水听器加速度相移灵敏度的优化规律,提高芯轴... 对用于水声探测的光纤水听器,加速度相移灵敏度是一个重要的参数。本文采用有限元法对空气背衬芯轴型光纤水听器的加速度相移灵敏度进行了理论分析,并通过实验验证,得到了空气背衬芯轴型光纤水听器加速度相移灵敏度的优化规律,提高芯轴壳体的硬度可有效降低光纤水听器的加速度相移灵敏度,而改变芯轴壳体的厚度对水听器加速度灵敏度影响不大。 展开更多

关键词 光纤水听器 加速度 相移灵敏度

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基于自适应时频分布的瞬时频率估计算法 被引量：2

10

作者 王军 李然威 杜栓平 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1315-1319,共5页

为了改善噪声条件下信号瞬时频率的估计方差及减少瞬时频率估计的计算量,提出了基于信号自适应最优核时频分布的瞬时频率估计算法及一种改进算法。在改进算法中,计算自适应时频分布时,综合利用线性时频分布(Gabor变换)和正交时频分布(Wi... 为了改善噪声条件下信号瞬时频率的估计方差及减少瞬时频率估计的计算量,提出了基于信号自适应最优核时频分布的瞬时频率估计算法及一种改进算法。在改进算法中,计算自适应时频分布时,综合利用线性时频分布(Gabor变换)和正交时频分布(Wigner-Ville变换)的特点生成一种基于信号的自适应时频分布。仿真和实际数据处理结果表明,改进算法同基于信号的自适应最优核时频分布的瞬时频率估计算法相比具有计算量小、方差接近的优点。 展开更多

关键词 信息处理技术 瞬时频率 自适应时频分布 GABOR变换

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基于特征空间的信源数估计方法 被引量：1

11

作者 单忠伟 徐晓男 +1 位作者 马启明 马敬广 《声学技术》 CSCD 2010年第4期418-423,共6页

准确估计信源数对于高分辨算法具有重要意义。信源数的估计方法大多为对数据协方差矩阵的特征值序列按某种标准设定门限,将满足该门限的特征值个数作为信源数的估计值。从特征值序列和特征向量两个方面推导分析了两信源空间方位相近时... 准确估计信源数对于高分辨算法具有重要意义。信源数的估计方法大多为对数据协方差矩阵的特征值序列按某种标准设定门限,将满足该门限的特征值个数作为信源数的估计值。从特征值序列和特征向量两个方面推导分析了两信源空间方位相近时特征空间的特性。在此基础上提出了一种综合利用特征值和特征向量信息估计信源数的新方法。仿真结果表明:当信源方位相近(小于半功率宽度)时,相对于仅利用特征值信息进行估计的方法,新方法体现出了很好的优越性;其它条件下,新方法与最小描述长度法(Minimum Description Length,MDL)性能相当。 展开更多

关键词 特征空间 信源数 最小描述长度法

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子空间方法用于宽容的自适应波束形成 被引量：1

12

作者 邹丽娜 李春晓 《应用声学》 CSCD 北大核心 2008年第3期195-199,共5页

由于浅海波导和接收阵本身存在大量的不确实性,使得接收到的阵数据产生严重的失真,而常见的自适应波束形成方法如MVDR对失配很敏感。为此,本文提出了一种宽容性的自适应子空间波束形成方法。考虑一个具有空间特征的信号位于已知的子空间... 由于浅海波导和接收阵本身存在大量的不确实性,使得接收到的阵数据产生严重的失真,而常见的自适应波束形成方法如MVDR对失配很敏感。为此,本文提出了一种宽容性的自适应子空间波束形成方法。考虑一个具有空间特征的信号位于已知的子空间,但在子空间中的具体位置未知,并将干扰建模为子空间干扰。首先对未知参量进行最大似然估计,代入似然比检测中得到广义似然比检测(GLRT),从而得到子空间波束形成器。通过对不同失配情况下仿真以及实际海试数据处理验证了子空间波束形成器的性能,仿真和实验数据处理结果表明,子空间波束形成器比MVDR更宽容,比较明显提高检测和估计性能。 展开更多

关键词 子空间 不确定性 宽容的自适应波束形成

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不确实波导环境下基于子空间建模的恒虚警检测方法

13

作者 邹丽娜 祝献 杜栓平 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1499-1503,共5页

浅海主动声纳检测与估计面临的主要问题是不确实浅海信道导致的回波信号不确实和混响干扰。为此,本文提出一种子空间回波信号的恒虚警（CFAR）检测与估计方法：对不确实浅海波导中的回波信号采用子空间信号建模方法;将混响干扰建模为一... 浅海主动声纳检测与估计面临的主要问题是不确实浅海信道导致的回波信号不确实和混响干扰。为此,本文提出一种子空间回波信号的恒虚警（CFAR）检测与估计方法：对不确实浅海波导中的回波信号采用子空间信号建模方法;将混响干扰建模为一种类信号干扰,基于广义似然比检验（GLRT）的思想,将混响相关矩阵的最大似然估计代入到似然比检测中,由于GLRT具有恒虚警特性,最终得到子空间回波信号的恒虚警检测器。通过仿真和实际数据处理分析表明,这种子空间回波信号恒虚警检测器对不确实信道具有很好的相干匹配能力,对信道不确实性具有较好的宽容性,能得到较好的脉冲压缩效果,提高目标位置估计精度。较之常规匹配滤波器,其检测性能可提高1-2.5 dB. 展开更多

关键词 声学 子空间 不确定性 广义似然比 混响

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基于时间反转镜的宽带匹配场处理 被引量：3

14

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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随机相幅误差对舷侧阵MVDR波束形成器阵增益的影响 被引量：1

15

作者 徐钧 焦君圣 陈浩 《声学技术》 CSCD 北大核心 2006年第3期187-191,共5页

舷侧阵正常工作时,由于海洋环境比较复杂,以及每路水听器通道的传输特性不完全一致,使舷侧阵每一个水听器输出信号的相位和幅度叠加了一个随机误差。在作MVDR自适应波束形成时,该随机误差的存在将影响到基阵的阵增益,降低检测能力。仿... 舷侧阵正常工作时,由于海洋环境比较复杂,以及每路水听器通道的传输特性不完全一致,使舷侧阵每一个水听器输出信号的相位和幅度叠加了一个随机误差。在作MVDR自适应波束形成时,该随机误差的存在将影响到基阵的阵增益,降低检测能力。仿真结果表明:幅度和相位误差的存在会降低MVDR波束形成器的阵增益,两类误差越大,阵增益就越小;输入信噪比越高,MVDR波数形成器的阵增益就越小。文中从统计学角度分析了随机相幅误差对协方差矩阵的影响,然后通过数值仿真得到阵增益的变化规律。 展开更多

关键词 相幅误差 MVDR波束形成 阵增益 舷侧阵

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