海底多波束信號(hào)頻域處理技術(shù)研究.pdf

1、多波束測(cè)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(cè)深系統(tǒng)中的信號(hào)處理問(wèn)題研究，從不同層面對(duì)海底多波束信號(hào)頻域處理技術(shù)作了深入探討。
　　 1. 對(duì)多波束測(cè)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(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分別對(duì)上述六種算法作了計(jì)算機(jī)仿真，通過(guò)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(jì)回波信號(hào)每個(gè)時(shí)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(cè)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(duì)仿真信號(hào)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(duì)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(zhǎng)而引起的信號(hào)角度模糊問(wèn)題，同時(shí)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(guò)對(duì)仿真數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理證實(shí)了該方法