海底多波束信號頻域處理技術(shù)研究.pdf

1、多波束測深儀是現(xiàn)代海洋勘探的重要工具。本文主要致力于多波束測深系統(tǒng)中的信號處理問題研究，從不同層面對海底多波束信號頻域處理技術(shù)作了深入探討。
　　 1. 對多波束測深關(guān)鍵技術(shù)之一——波束形成算法進(jìn)行了研究，主要有CBF、DFT、Capon、MUSIC、FIM以及WFIM法，利用仿真數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)分別對上述六種算法作了計算機(jī)仿真，通過比較，Capon、FIM、WFIM和MUSIC法的束寬都比CBF法窄。
　　 2. 應(yīng)用了

2、子陣平滑方法估計回波信號每個時間片的協(xié)方差矩陣，使用CBF、Capon、MUSIC、FIM以及WFIM法波束形成算法處理了仿真的多波束測深回波數(shù)據(jù)，并就其性能與DFT法進(jìn)行了比較與分析，準(zhǔn)確度比較結(jié)果為：DFT法>MUSIC法>WFIM法>FIM法>Capon法>CBF法，分辨率比較結(jié)果為：MUSIC法>Capon法>DFT法>FIM法>WFIM法>CBF法。
　　 3.分別對仿真信號做了基于BDI方法的TOA研究和基于相位差方

3、法的TOA研究，給出了基于DFT波束形成的BDI處理的流程，推導(dǎo)了DFT波束形成的子陣相位差式，并就這兩種算法做了比較：對于邊緣波束采用相位差方法比BDI方法效果要好。
　　 4. 提出了基于插值算法的虛擬陣元FIM波束形成的方法，不僅有效地增加了陣元數(shù)目，而且解決了等距稀疏陣列因陣元間距大于半波長而引起的信號角度模糊問題，同時采用FIM波束形成技術(shù)提高了指向性性能和抑制相關(guān)干擾噪聲性能，通過對仿真數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)處理證實了該方法