工具类服务
编辑部专用服务
作者专用服务
浅水低频合成孔径声纳:信号处理及系统实现
水下小目标声探测的核心问题之一在于解决探测距离与分辨力的矛盾。传统基于物理阵的高分辨力通常采用高频来实现，而长距离探测要求使用低频。合成孔径声纳(SAS)作为一项实现高分辨力成像的新兴手段，其成像分辨力具有与距离、频率无关的显著特点，使得低频小孔径声纳获取高的空间分辨力成为可能。同时自主水下航行器(AUV)技术愈趋成熟，为实现合成孔径处理提供了崭新的机会。　　
本论文研究围绕浙江大学985二期建设项目“水下自主航行器平台浅水低频合成孔径声纳系统”进行，以在浅水低频条件下获取高质量的水底高分辨力成像为主要研究目标。研究内容包括信号处理算法与SAS系统实现两部分，其中浅水低频SAS信号处理算法研究是本论文的主体内容，包括宽带多径抵消处理(WMR)、分解反投影(FBP)快速合成孔径成像以及相关运动补偿等。　　
在浅水低频条件下，声信号的多径传播会导致合成孔径声纳成像质量的下降，具体表现为出现重影伪目标及图像对比度下降。采用具有一定垂直孔径的声纳接收阵，进行垂直维阵处理，可以实现对多径传播信号的方位分辨及抵消。为了在低频段实现高的时延分辨力，需采用宽带信号，然而目前多径抵消算法大多基于窄带条件。同时由于受小型航行器平台搭载空间限制，声纳只能采用小垂直孔径接收阵，要获取垂直维高的方向分辨力需采用自适应阵处理算法，并要求其对环境扰动有一定的宽容性。本论文基于宽带波束形成算法，提出了一种宽带多径抵消处理结构，并在已有窄带宽容Capon波束形成(RCB)基础上，提出了一种基于宽带预导向协方差矩阵(SCM)、具有快速收敛能力的宽带宽容Capon波束形成算法，称为宽带预导向宽容Capon波束形成(SRCB)。仿真和湖试数据处理结果表明，基于SRCB实现的宽带多径抵消处理相对常规时延求和波束形成(DSB)和常规宽带宽容Capon波束形成(WRCB)具有更好的方向分辨性能和干扰抵消能力。　　
合成孔径成像算法是SAS信号处理的核心算法之一，为运算量最集中的部分。SAS成像算法研究主要考虑减少处理运算量和对任意运动轨迹适用的灵活性两方面。FBP成像算法由于其时域实现的灵活性以及相对常规时延求和(TDS)成像较高的计算效率，近几年来得到了广泛的关注。本论文提出了一种改进的FBP算法，并进行了距离误差理论分析。与已有算法相比，该FBP算法不局限于SAS匀速直线运动假设，适用于任意运动轨迹。直线SAS成像和圆弧SAS成像仿真以及湖试数据处理结果都验证了该FBP算法的有效性。　　
由于SAS成像对运动失配很灵敏，需进行运动补偿。论文SAS系统配备了DVL、电子罗盘及深度传感器，基于其导航数据即可对三维运动轨迹及姿态进行较准确的估计。SAS的运动失配分为轨迹失配与Doppler失配两类。由于论文SAS成像算法采用了具有任意轨迹适用性的FBP算法，运动轨迹失配补偿只需用估计的真实运动轨迹替代预先假定轨迹即可。对于运动Doppler失配，目前多数研究认为影响较小，且只能实现部分补偿。通过SAS信号到达时延分析可以发现在运动轨迹失配较小的条件下，Doppler失配对SAS输出成像结果影响很小。这与已有研究结果一致。然而当同时存在严重运动轨迹失配时，运动Doppler失配会导致SAS成像质量大幅下降，需进行有效补偿。本论文提出了一种能够实现对SAS运动Doppler失配进行精确补偿的算法。该算法可以与FBP成像算法有效结合，实现快速运动补偿及合成孔径成像。　　
论文研究过程中设计并实现了一套AUV平台浅水低频SAS原型系统，包括声纳整体硬件和实时控制与数据采集软件两部分。通过一次水池测试和两次湖上试验实际使用，该声纳原型系统正常稳定工作并采集了大量实验数据。湖试数据的处理分析结果验证了论文研究的各种SAS信号处理算法的有效性及性能。同时作为国内第一台AUV平台合成孔径声纳，各项设计指标都已达到，为水下小目标探测提供了新的技术途径。
学科专业：
授予学位：
学位授予单位：
导师姓名：
学位年度：
在线出版日期：
本文读者也读过
相关检索词
万方数据知识服务平台--国家科技支撑计划资助项目（编号：2006BAH03B01）(C)北京万方数据股份有限公司
万方数据电子出版社“海蜘蛛”反鱼雷鱼雷--《现代舰船》2006年03期
“海蜘蛛”反鱼雷鱼雷
【摘要】：正鱼雷通过采用先进的信号处理技术和装备尖端的抗干扰设备,变得越来越聪明, 能有效地对抗软杀伤反鱼雷措施,从而成功地对舰艇实施攻击。此外,浅水复杂的水声环境,使舰艇防御来袭鱼雷的时间也更短。为应付现代鱼雷的威胁,德国阿特拉斯电子公司研制了“海蜘蛛”(SEASPIDER)反鱼雷鱼雷。“海蜘蛛”直径210毫米,长2260毫米,重115千克,采用主／被动自导,自导作用距离数百米,水下航程1000米,速度小于50节,可在潜艇工作深度内使用。雷上声呐具有主动、被动及拦截作战模式,水平和垂直视界范围大,采用多普勒处理的主动探测。战雷头采用全方位爆炸,以便更好地拦截迂回的鱼雷,1枚“海蜘蛛”能对抗1枚鱼
【关键词】：
【分类号】：TJ630【正文快照】：
鱼雷通过采川先进的信号处理技术和 装备尖端的抗干扰设备，变得越来越聪明， 能有初也对抗软杀伤反鱼雷措施，从而成功 地对舰蜓实方忿曳击。此外，浅水复杂的水声 环境，使恻廷防御来袭鱼雷的时间也更短。 为应刊现代鱼雷的威胁，德国阿特拟听电子 公司研制了“海蜘蛛”(SEA
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式，仅支持PDF格式
【相似文献】
中国期刊全文数据库
阿卜杜·穆赫西纳·萨哈里;瑞瑜;时中;;[J];世界科学;1982年03期
顾忆林;;[J];机电设备;1983年02期
严文贤;[J];北京化工大学学报(自然科学版);1984年02期
漆柯;;[J];中国民兵;1985年08期
马川生,胡列格;[J];中南公路工程;1986年03期
刘广森;;[J];汽车与配件;1986年04期
王兴;[J];中国航天;1988年07期
张永昌;;[J];航海;1988年06期
邓新生;;[J];现代兵器;1989年12期
姬阳彤;[J];长江工程职业技术学院学报;1992年03期
中国重要会议论文全文数据库
宋大祥;朱明生;;[A];中国动物科学研究——中国动物学会第十四届会员代表大会及中国动物学会65周年年会论文集[C];1999年
唐贵明;乌力塔;;[A];中国动物科学研究——中国动物学会第十四届会员代表大会及中国动物学会65周年年会论文集[C];1999年
董慈祥;胡树香;高志民;杨青蕊;任兰花;李国泉;房巨才;朱启革;付建柱;刘子昌;王希国;;[A];中国动物科学研究——中国动物学会第十四届会员代表大会及中国动物学会65周年年会论文集[C];1999年
王卫光;张永强;侯美珍;卓杰华;黄所生;曾汉光;陈永宁;;[A];中国动物科学研究——中国动物学会第十四届会员代表大会及中国动物学会65周年年会论文集[C];1999年
阮廷瑜;;[A];唐代文学研究（第五辑）——中国唐代文学学会成立十周年国际学术讨论会暨第六届年会论文集[C];1992年
敖賢斌;;[A];河北省果树学会论文选编（1962）[C];1962年
刘凤珍;;[A];第三届全国急诊创伤学学术交流会论文汇编[C];1999年
姚正得;艾台霖;黄秀珍;;[A];中国鸟类学研究——第四届海峡两岸鸟类学术研讨会文集[C];2000年
颜亨梅;王智;尹绍武;王洪全;;[A];走向21世纪的中国昆虫学——中国昆虫学会2000年学术年会论文集[C];2000年
何树林;何明;何忠全;程开禄;;[A];走向21世纪的中国昆虫学——中国昆虫学会2000年学术年会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库
特约撰稿、摄影
刘茂胜;[N];北京日报;2000年
王朔;[N];中国妇女报;2000年
谢君;[N];中国纺织报;2000年
刘波;[N];中国电脑教育报;2000年
紫兰;[N];福建科技报;2000年
小谢;[N];福建日报;2000年
国家信息中心
秦海;[N];国际商报;2000年
汪敏华;[N];解放日报;2000年
汪敏华;[N];解放日报;2000年
迪文;[N];中国计算机报;2000年
中国博士学位论文全文数据库
巫厚长;[D];南京农业大学;2000年
赵冬香;[D];浙江大学;2001年
李剑泉;[D];西南农业大学;2001年
刘志诚;[D];浙江大学;2002年
刘怀;[D];西南农业大学;2001年
潘志娟;[D];苏州大学;2002年
昔奋攻;[D];中国农业大学;2004年
肖玉成;[D];湖南师范大学;2004年
许红韬;[D];中国农业大学;2004年
李生才;[D];山西农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库
姜永厚;[D];扬州大学;2001年
胡阳;[D];浙江大学;2001年
孔令环;[D];河南大学;2002年
卢学理;[D];湖南师范大学;2003年
胡良雄;[D];湖南师范大学;2003年
高峰;[D];山西农业大学;2003年
徐湘;[D];湖南师范大学;2001年
黄仁槐;[D];湖南师范大学;2001年
曾雄智;[D];湖南师范大学;2001年
肖桥斌;[D];湖南师范大学;2001年
&快捷付款方式
&订购知网充值卡
400-819-9993
《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
同方知网数字出版技术股份有限公司
地址：北京清华大学 84-48信箱 知识超市公司
出版物经营许可证 新出发京批字第直0595号
订购热线：400-819-82499
服务热线：010--
在线咨询：
传真：010-
京公网安备75号工具类服务
编辑部专用服务
作者专用服务
三型高频声呐的关键技术与发展趋势
作者单位：
第七一五研究所声纳技术重点实验室，杭州，310012
母体文献：
2011年浙苏鲁黑四省声学技术学术会议论文集
会议名称：
2011年浙苏鲁黑四省声学技术学术会议
会议时间：
会议地点：
主办单位：
浙江省声学学会,江苏省声学学会,山东省声学学会
在线出版日期：
相关检索词
万方数据知识服务平台--国家科技支撑计划资助项目（编号：2006BAH03B01）(C)北京万方数据股份有限公司
万方数据电子出版社主动拖线阵声呐--《现代舰船》2002年05期
主动拖线阵声呐
【摘要】：正 辽阔的海洋始终是人类斗争的一个焦点。冷战时期,深海是潜战和反潜战的主战场,随着冷战的结束,作战区域旋即转向浅海、近海。针对安静型潜艇,深海破动探潜声呐作用越来越小。面对反潜战的新形势,必须开发出一种既能在复杂的中、浅水条件下工作义能较远地发现和跟踪安静目标的新型声呐,因此主动拖线阵声呐应运而生。
【关键词】：
【分类号】：U666【正文快照】：
辽阔的海洋始终是人类斗争的一个焦点。冷战时期,深海是潜战和反潜战的主战场,随着冷战的结束,作战区域旋即转向浅海、近海。针对安静型潜艇,深海被动探潜声呐作用越来越小。面对反潜战的新形势,必须开发出一种既能在复杂的中、浅水条件下工作又能较远地发现和跟踪安静目标的
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式，仅支持PDF格式
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库
姚海涛;[D];哈尔滨工程大学;2007年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库
单秉彝;[J];声学与电子工程;1989年03期
单秉彝;[J];声学学报(中文版);1992年05期
惠俊英,刘宏,余华兵,范敏毅;[J];声学学报(中文版);2000年04期
何心怡,蒋兴舟,李启虎,张春华;[J];声学学报(中文版);2004年05期
郭祺丽,孙超;[J];鱼雷技术;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库
陈新华;[D];哈尔滨工程大学;2004年
吕钱浩;[D];哈尔滨工程大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库
李国栋;[D];哈尔滨工程大学;2004年
王静宇;[D];哈尔滨工程大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库
潘志坚,阎福旺,刘孟庵,王广恩;[J];声学与电子工程;1995年01期
蔡年生;;[J];现代舰船;1994年08期
沈少杰;;[J];声学与电子工程;2009年03期
沈少杰,蒋庆良;[J];声学与电子工程;1999年02期
蔡年生;[J];船电技术;2001年06期
姚蓝,韩明连;[J];声学技术;2002年Z1期
蔡年生;[J];船电技术;1994年03期
顾小放;;[J];现代舰船;1998年04期
黄志光,叶拥拥,石玉美,顾安忠;[J];舰船科学技术;2004年05期
苏皋声;[J];声学与电子工程;1992年02期
中国重要会议论文全文数据库
刘文帅;夏春艳;刘雨东;王广恩;;[A];第十届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2005年
袁自强;;[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
马根卯;时胜国;;[A];第十三届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2011年
曹涛;康春玉;;[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
&快捷付款方式
&订购知网充值卡
400-819-9993
《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
同方知网数字出版技术股份有限公司
地址：北京清华大学 84-48信箱 知识超市公司
出版物经营许可证 新出发京批字第直0595号
订购热线：400-819-82499
服务热线：010--
在线咨询：
传真：010-
京公网安备75号}