多途信道中被動定位技術研究.pdf

1、被動聲吶是現代水聲對抗最重要的探測裝備。早期的被動聲吶只能測目標的方位,不能測目標的距離。上世紀70年代出現了被動測距聲納是水聲定位技術的一個重大突破。90年代出現的舷側陣聲吶代表了被動聲吶的最新體制,是目前艦殼聲吶中作用距離最遠的被動聲吶。但是迄今為止,被動聲吶仍然局限于檢測寬帶目標,對于脈沖目標沒有跟蹤定位的能力。因此,脈沖信號被動定位成為當前水聲定位技術研究的熱點,并期待在該領域取得新的突破。
　　 偵察脈沖信號是一種窄帶

2、信號。它的持續(xù)時間短,參數未知且隨機出現,因此常規(guī)的互相關被動定位技術不適用,只能依靠傳統的過門限技術估計信號時延,本論文稱之為“直接法”。直接法時延估計的精度依賴于信號的波形,由于脈沖信號在海洋多途信道中傳播,波形不可避免地會發(fā)生畸變,所以直接法時延估計達不到被動定位的精度要求。本論文從三點定位的基本原理出發(fā),通過分析時延差估計誤差與時延估計誤差的關聯性,采用信道均衡技術提高脈沖信號時延差估計的精度和穩(wěn)定性。利用信號時延與相移的內在聯

3、系,結合自適應處理技術,提出時延差估計誤差的整數倍周期修正方法,提高低信噪比信號時延差估計的精度。在此基礎上,研究開發(fā)了聯合多門限脈沖信號被動定位方法。應用該方法處理海試實驗數據,其處理結果與雷達測量數據在各方位點的平均相對測距誤差小于15％,是本論文的創(chuàng)新性研究成果。
　　 常規(guī)舷側陣被動聲吶在跟蹤低信噪比寬帶目標或交叉運動寬帶多目標時,經常會發(fā)生丟失目標的現象。眾所周知,寬帶目標跟蹤過程中干擾是隨機發(fā)生的,而信號相對平穩(wěn);目

4、標不同,其線譜特征也不相同。本論文綜合利用目標的線譜特征和能量信息跟蹤目標,改善了對目標的跟蹤能力;通過增加目標累積的歷史信息顯示,將原系統的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的檢測概率,使原系統的技術性能有所提高。研究成果具有創(chuàng)新意義。
　　 近場噪聲分布聲圖技術在水聲對抗技術領域有潛在的應用價值。在海洋信道中,由于多途干擾的影響,它對于噪聲目標近場定位的性能會下降。本論文采用虛陣技術抗多途干擾,提出