多途信道中被動(dòng)定位技術(shù)研究.pdf

1、被動(dòng)聲吶是現(xiàn)代水聲對(duì)抗最重要的探測(cè)裝備。早期的被動(dòng)聲吶只能測(cè)目標(biāo)的方位,不能測(cè)目標(biāo)的距離。上世紀(jì)70年代出現(xiàn)了被動(dòng)測(cè)距聲納是水聲定位技術(shù)的一個(gè)重大突破。90年代出現(xiàn)的舷側(cè)陣聲吶代表了被動(dòng)聲吶的最新體制,是目前艦殼聲吶中作用距離最遠(yuǎn)的被動(dòng)聲吶。但是迄今為止,被動(dòng)聲吶仍然局限于檢測(cè)寬帶目標(biāo),對(duì)于脈沖目標(biāo)沒(méi)有跟蹤定位的能力。因此,脈沖信號(hào)被動(dòng)定位成為當(dāng)前水聲定位技術(shù)研究的熱點(diǎn),并期待在該領(lǐng)域取得新的突破。
　　 偵察脈沖信號(hào)是一種窄帶

2、信號(hào)。它的持續(xù)時(shí)間短,參數(shù)未知且隨機(jī)出現(xiàn),因此常規(guī)的互相關(guān)被動(dòng)定位技術(shù)不適用,只能依靠傳統(tǒng)的過(guò)門(mén)限技術(shù)估計(jì)信號(hào)時(shí)延,本論文稱之為“直接法”。直接法時(shí)延估計(jì)的精度依賴于信號(hào)的波形,由于脈沖信號(hào)在海洋多途信道中傳播,波形不可避免地會(huì)發(fā)生畸變,所以直接法時(shí)延估計(jì)達(dá)不到被動(dòng)定位的精度要求。本論文從三點(diǎn)定位的基本原理出發(fā),通過(guò)分析時(shí)延差估計(jì)誤差與時(shí)延估計(jì)誤差的關(guān)聯(lián)性,采用信道均衡技術(shù)提高脈沖信號(hào)時(shí)延差估計(jì)的精度和穩(wěn)定性。利用信號(hào)時(shí)延與相移的內(nèi)在聯(lián)

3、系,結(jié)合自適應(yīng)處理技術(shù),提出時(shí)延差估計(jì)誤差的整數(shù)倍周期修正方法,提高低信噪比信號(hào)時(shí)延差估計(jì)的精度。在此基礎(chǔ)上,研究開(kāi)發(fā)了聯(lián)合多門(mén)限脈沖信號(hào)被動(dòng)定位方法。應(yīng)用該方法處理海試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),其處理結(jié)果與雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)在各方位點(diǎn)的平均相對(duì)測(cè)距誤差小于15％,是本論文的創(chuàng)新性研究成果。
　　 常規(guī)舷側(cè)陣被動(dòng)聲吶在跟蹤低信噪比寬帶目標(biāo)或交叉運(yùn)動(dòng)寬帶多目標(biāo)時(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)生丟失目標(biāo)的現(xiàn)象。眾所周知,寬帶目標(biāo)跟蹤過(guò)程中干擾是隨機(jī)發(fā)生的,而信號(hào)相對(duì)平穩(wěn);目

4、標(biāo)不同,其線譜特征也不相同。本論文綜合利用目標(biāo)的線譜特征和能量信息跟蹤目標(biāo),改善了對(duì)目標(biāo)的跟蹤能力;通過(guò)增加目標(biāo)累積的歷史信息顯示,將原系統(tǒng)的A式顯示模式改造成偽三維顯示(B式顯示),提高了低信噪比目標(biāo)的檢測(cè)概率,使原系統(tǒng)的技術(shù)性能有所提高。研究成果具有創(chuàng)新意義。
　　 近場(chǎng)噪聲分布聲圖技術(shù)在水聲對(duì)抗技術(shù)領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值。在海洋信道中,由于多途干擾的影響,它對(duì)于噪聲目標(biāo)近場(chǎng)定位的性能會(huì)下降。本論文采用虛陣技術(shù)抗多途干擾,提出