脈沖信號(hào)的檢測(cè)與被動(dòng)測(cè)距研究.pdf

1、對(duì)水下目標(biāo)的檢測(cè)、定位須借助聲吶進(jìn)行。聲吶按工作原理可分為兩種，主動(dòng)聲吶和被動(dòng)聲吶。主動(dòng)聲吶向目標(biāo)發(fā)射脈沖聲信號(hào)，利用目標(biāo)反射的回波進(jìn)行探測(cè)，但是這樣容易暴露自己，遭到對(duì)方的攻擊，自身的安全性受到影響。被動(dòng)聲吶與主動(dòng)聲吶不同，利用水聽(tīng)器基陣接收目標(biāo)自身發(fā)出的信號(hào)或噪聲來(lái)探測(cè)目標(biāo)。相對(duì)于主動(dòng)聲吶，被動(dòng)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(cè)是一種由被動(dòng)聲吶探測(cè)目標(biāo)主動(dòng)聲吶發(fā)射的脈沖信號(hào)來(lái)檢測(cè)出目標(biāo)的技術(shù)。主動(dòng)聲吶主要發(fā)射兩種脈沖信

2、號(hào)：CW脈沖和LFM脈沖，聲吶脈沖檢測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵是高精度的時(shí)延測(cè)量。聲吶脈沖檢測(cè)的主要任務(wù)是偵察目標(biāo)主動(dòng)聲吶的工作參數(shù)，跟蹤目標(biāo)，由高精度時(shí)延測(cè)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(hào)的檢測(cè)和LFM信號(hào)的檢測(cè)，這兩種信號(hào)的檢測(cè)主要是時(shí)延估計(jì)，對(duì)應(yīng)不同的脈沖信號(hào)應(yīng)用不同的時(shí)延估計(jì)方法，再根據(jù)三元陣測(cè)距原理得出目標(biāo)方位和距離。被動(dòng)測(cè)距聲吶一般是通過(guò)估計(jì)目標(biāo)發(fā)射的脈沖信號(hào)到達(dá)三個(gè)陣元的時(shí)間差來(lái)測(cè)定目標(biāo)距離。本

3、文推導(dǎo)了三元對(duì)稱陣被動(dòng)測(cè)距、測(cè)向公式，對(duì)時(shí)延估計(jì)的一般特性進(jìn)行分析。從理論上說(shuō)被動(dòng)測(cè)距模型比較簡(jiǎn)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(cè)距所需的時(shí)延估計(jì)是微秒量級(jí)的，所以進(jìn)行被動(dòng)測(cè)距時(shí)還需要配合一系列信號(hào)處理技術(shù)。對(duì)于CW脈沖的信號(hào)處理方法主要介紹了過(guò)零測(cè)頻的三種方法和FFT測(cè)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(duì)于LFM脈沖的信號(hào)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