時(shí)變空變環(huán)境下被動(dòng)聲納信號(hào)仿真.pdf

1、被動(dòng)聲納系統(tǒng)通常處于時(shí)間和空間不斷變化的環(huán)境，聲納基陣接收到的信號(hào)呈現(xiàn)出一定的時(shí)變特性。為了給聲納陣列信號(hào)處理技術(shù)提供多樣化的逼真仿真數(shù)據(jù)，本文圍繞被動(dòng)聲納的工作原理，研究了聲納目標(biāo)及平臺(tái)不斷運(yùn)動(dòng)的時(shí)變空變環(huán)境下的被動(dòng)聲納陣列信號(hào)仿真方法，并設(shè)計(jì)研制了基于TigerSHARC201芯片的實(shí)時(shí)被動(dòng)聲納陣列信號(hào)仿真系統(tǒng)。論文的主要工作如下:
　　1、介紹了被動(dòng)聲納陣列信號(hào)仿真的需求和實(shí)現(xiàn)過程，整個(gè)仿真系統(tǒng)包括五個(gè)基本模塊，分別為目標(biāo)運(yùn)

2、動(dòng)軌跡仿真、目標(biāo)輻射噪聲仿真、水聲信道仿真、陣元信號(hào)仿真和海洋環(huán)境噪聲仿真。
　　2、分析了由于目標(biāo)和平臺(tái)不斷運(yùn)動(dòng)，被動(dòng)聲納所處環(huán)境在時(shí)間和空間上不斷變化，從而引起的被動(dòng)聲納信號(hào)時(shí)變特性，包括艦船輻射噪聲的非平穩(wěn)性、不可忽略的多普勒頻移，以及平臺(tái)機(jī)動(dòng)時(shí)的拖曳陣陣形畸變。
　　3、研究了時(shí)變空變環(huán)境下的被動(dòng)聲納陣列信號(hào)仿真方法，以克服傳統(tǒng)仿真方法在被動(dòng)聲納信號(hào)時(shí)變特性仿真上的局限性。針對(duì)非平穩(wěn)艦船輻射噪聲的仿真，提出了參數(shù)非平

3、穩(wěn)的建模方法，包括時(shí)變譜級(jí)、連續(xù)譜以及線譜的仿真;對(duì)于目標(biāo)和平臺(tái)相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的不斷變化的多普勒頻移，提出基于精確時(shí)延濾波器的多普勒頻移實(shí)時(shí)仿真方法;針對(duì)拖曳陣平臺(tái)機(jī)動(dòng)引起的陣形畸變，分別采用圓弧和正弦近似的處理方法，仿真陣形畸變時(shí)的被動(dòng)聲納信號(hào)。
　　4、基于TigerSHARC201高速并行信號(hào)處理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)并構(gòu)建了被動(dòng)聲納陣列信號(hào)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)。給出了系統(tǒng)總體架構(gòu)及各模塊實(shí)現(xiàn)方法，進(jìn)行了各模塊的編程實(shí)現(xiàn)以及串聯(lián)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了水聲環(huán)