淺海混響背景下的信號(hào)檢測(cè).pdf

1、海洋混響是水聲學(xué)中的基本物理現(xiàn)象之一，也是主動(dòng)聲吶的特有干擾。海洋混響是由海洋中的大量無(wú)規(guī)則散射體和無(wú)規(guī)則散射邊界對(duì)入射聲信號(hào)產(chǎn)生的散射波信號(hào)在接收點(diǎn)迭加而形成的?；祉懸?yàn)槠鋵掝l特性和高強(qiáng)度對(duì)主動(dòng)聲吶檢測(cè)產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾，本文圍繞混響模型，海洋混響背景下的信號(hào)檢測(cè)，海洋掩埋目標(biāo)檢測(cè)進(jìn)行了深入的研究，論文課題工作主要從以下幾個(gè)方面展開(kāi)： ●根據(jù)混響分布具有對(duì)稱(chēng)厚拖尾特性和局部脈沖特性，提出了將SaS(symmetricα-stabl

2、e)分布建模混響模型。并且從概率密度分布論證了理論概率密度分布、海試數(shù)據(jù)和理論SaS分布序列統(tǒng)計(jì)的概率密度的相似性。 ●論文從無(wú)限方差統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)角度，說(shuō)明水聲混響分布并非高斯分布。并且使用分?jǐn)?shù)低階矩法、樣本分位數(shù)法、對(duì)數(shù)矩方法、極端值統(tǒng)計(jì)量方法四種方法對(duì)海試實(shí)驗(yàn)和水池實(shí)驗(yàn)混響數(shù)據(jù)的特征參數(shù)α進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)混響確實(shí)具有SaS分布特性。并且探討了四種方法的穩(wěn)定性和可靠性，提出基于對(duì)數(shù)矩的估計(jì)方法更適用于水聲混響特征參數(shù)估計(jì)。

3、 ●論文研究了α譜、共變譜、分?jǐn)?shù)低階譜的計(jì)算方法，分析了其內(nèi)在聯(lián)系。并且利用這些譜分析方法，進(jìn)行了水聲信道延遲估計(jì)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)海洋信道進(jìn)行了盲信道估計(jì)，其目的在于研究淺海環(huán)境的多途效應(yīng)，為更深層次的探討海底掩埋目標(biāo)檢測(cè)，提供一種思路。 ●論文在高斯噪聲背景條件下波束形成的基礎(chǔ)上，研究了α穩(wěn)定分布條件下的波束形成方法。并提出了基于α穩(wěn)定分布最小輸出功率的波束形成方法。各種方法的本質(zhì)都是利用共變矩陣代替二階矩中的自相關(guān)矩陣，在

4、一定的約束條件下，形成波束。海試數(shù)據(jù)表明，α穩(wěn)定分布條件下的波束形成方法效果更好。 ●論文研究了混響背景下的各種檢測(cè)器和廣義白化濾波方法。在此基礎(chǔ)上，提出了廣義ZMNL(zero-memory non-linearity)-IRLS(Iterative Reweighted Least Squares)檢測(cè)器和混響背景下的微弱信號(hào)檢測(cè)流程。仿真結(jié)果表明，此檢測(cè)方法具有較好的檢測(cè)效果。 ●論文提出了基于形態(tài)學(xué)進(jìn)行海底掩埋目