基于參量陣聲吶的自適應(yīng)波束合成算法研究.pdf

1、波束合成是參量陣聲吶核心的部分。圍繞著波束合成，提出自適應(yīng)波束合成算法，提高參量陣聲吶的探測(cè)與識(shí)別性能。海洋資源非常的豐富，水下探測(cè)技術(shù)的成熟，使得海洋的探索與開發(fā)并沒(méi)有受到重視。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，參量陣技術(shù)日趨成熟。應(yīng)用參量陣技術(shù)的聲吶，能更好的完成水下目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別。基于參量陣聲吶的自適應(yīng)波束合成算法，對(duì)回波信號(hào)的接收處理更加準(zhǔn)確。
　　首先對(duì)參量陣聲吶的淺海聲學(xué)環(huán)境進(jìn)行建模分析，剖析在水聲信道中，有用信號(hào)是如何傳遞的。

2、建立淺水典型聲場(chǎng)模型，探究聲場(chǎng)環(huán)境中最主要的干擾，混響和噪聲。與此同時(shí)，通過(guò)環(huán)境建模，全面剖析了參量陣聲吶信號(hào)傳播的水聲信道。
　　然后根據(jù)波束合成的基本原理出發(fā)，探究了固定權(quán)系數(shù)時(shí)的常規(guī)波束合成與自適應(yīng)波束合成的區(qū)別與聯(lián)系。對(duì)各種陣列進(jìn)行MATLAB仿真分析，探討不同陣列之間的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。仿真結(jié)論為特定環(huán)境的特定陣列的設(shè)計(jì)，提供理論依據(jù)。用FPGA進(jìn)行信號(hào)處理，控制陣列的波束合成，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿真結(jié)論。
　　再由經(jīng)典的自適應(yīng)

3、波束合成算法出發(fā)，深入探究各種算法的優(yōu)劣性。重點(diǎn)研究了最小均方誤差(LMS)算法、RLS算法以及直接矩陣求逆(DMI)算法。通過(guò)使用MATLAB計(jì)算機(jī)仿真分析，剖析這些算法的收斂性、穩(wěn)定性。
　　最后基于參量陣聲吶特殊的水聲環(huán)境，先根據(jù)最佳基陣處理器的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出自適應(yīng)波束合成器。實(shí)際工程中，采用自適應(yīng)波束合成器得到需求的波束，它雖然不能一步到位，但它最終是收斂于最佳處理器的，并實(shí)時(shí)根據(jù)環(huán)境變化的。參量陣聲吶的接收信號(hào)是低頻微弱信