基于干擾噪聲抑制的拖線陣尾向探測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、拖曳線列陣聲納的檢測(cè)性能受到拖船輻射噪聲和海洋環(huán)境噪聲的影響，拖船輻射噪聲多途到達(dá)具有角擴(kuò)展。布陣間距、后續(xù)信號(hào)處理及終端顯示是決定聲納檢測(cè)性能的關(guān)鍵。拖線陣聲納的尾向探測(cè)性能受拖船輻射噪聲干擾尤其嚴(yán)重，亟需改善，否則無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)通過(guò)尾流自導(dǎo)襲來(lái)的威脅目標(biāo)。
　　本文關(guān)注四分之一波長(zhǎng)間距陣對(duì)連續(xù)單頻信號(hào)和帶限噪聲的響應(yīng)。研究表明，四分之一波長(zhǎng)間距陣具有非對(duì)稱(chēng)的端向接收指向性，可有效抑制泄漏到尾方向的拖船干擾。提出用零陷權(quán)組合傳感器

2、構(gòu)成四分之一波長(zhǎng)間距陣進(jìn)一步抑制拖船干擾，且效果優(yōu)于常規(guī)零陷權(quán)處理。在拖船干擾背景中預(yù)成多波束搜索尾方向目標(biāo)，仿真和水池實(shí)驗(yàn)結(jié)果均與理論分析一致。
　　為克服海洋環(huán)境噪聲的影響，本文關(guān)注分裂陣互譜相位差的統(tǒng)計(jì)特性。研究表明，低信噪比時(shí)，相位差趨于均勻分布，方差最大；信噪比升高時(shí)，相位差趨于指數(shù)分布，方差急劇減小。于是提出分裂陣互譜相位差方差加權(quán)，能抑制無(wú)目標(biāo)波束噪聲功率輸出，增大有目標(biāo)波束信號(hào)功率輸出，從而提高方位域的檢測(cè)能力。<

3、br>　　為進(jìn)一步挖掘基于時(shí)空相關(guān)矩陣的陣信號(hào)處理的潛力，本文提出基于矩陣元素的處理方法。研究表明，矩陣的對(duì)角線項(xiàng)是自相關(guān)項(xiàng)，沒(méi)有抗各向同性噪聲的能力，基于矩陣非對(duì)角線項(xiàng)的陣處理在低信噪比條件下有更好的檢測(cè)性能；四分之一波長(zhǎng)間距陣的奇數(shù)斜列具有更好的抗拖船干擾能力。
　　為降低終端顯示的檢測(cè)閾，本文改進(jìn)了方位歷程圖的輝度函數(shù)和色棒。研究表明，選用雙曲正切輝度函數(shù)，設(shè)置冷色棒為（黑—淺灰）漸變且暖色棒為（粉紅—黃—白）漸變，結(jié)合背景