水下小目標(biāo)主被動聲學(xué)特性及探測方法研究.pdf

1、水下蛙人對于港口、碼頭和軍事設(shè)施等目標(biāo)構(gòu)成了重要威脅?？v觀國內(nèi)外蛙人預(yù)警方面，對水下蛙人聲學(xué)特性的研究顯得尤為重要。本文著重研究水下蛙人的聲學(xué)特性，為識別和探測蛙人提供理論基礎(chǔ)，同時研究了探測蛙人的可實行方法，對于蛙人探測聲納的設(shè)計有重要價值。 本文從聲輻射和聲散射兩個角度分析了蛙人的聲學(xué)特性，并利用比較法測量肺部和模擬呼吸器的目標(biāo)強度。水下蛙人聲輻射主要來源于呼吸中吸氣產(chǎn)生的聲信號，當(dāng)吸氣時產(chǎn)生高頻信號，呼氣時信號含有低頻成分

2、，且以3.3秒為周期重復(fù)；聲散射主要來源于其肺部組織，通過對這些特性的分析，文中介紹了幾種被動識別技術(shù)：功率譜估計、短時傅里葉變換和特征值包絡(luò)譜方法等。本文使用單矢量水聽器對呼吸信號進(jìn)行方位估計，重點研究了直方圖方位估計和加權(quán)直方圖方位估計法，實驗結(jié)果證實這兩種方法可用于水下蛙人定位。 本文使用LabVIEW軟件設(shè)計了信號發(fā)生器和多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，進(jìn)行水池和湖上實驗，通過實驗結(jié)論分析了水下蛙人主被動的聲學(xué)特性。驗證了識別算法的