垂直阵时反被动定位及噪声抑制技术的研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学何论文摘要相对于主动声纳定位技术，被动定位具有隐蔽性好、不易暴露的优点，但是海洋环境的多途效应使接收信号时域波形畸变、频率扩展，以及去相关，从而影响声纳被动定位性能。时间反转技术可综合多途径的信息，实现对目标的自适应聚焦。本论文主要研究基于时间反转技术的垂直阵被动定位技术。论文首先回顾了水下被动定位的方法，综述了时间反转技术在国内、外水声领域的研究情况。在研究了单阵元被动时反定位技术原理的基础上，提出了垂直阵被动时反(APTI珊)定位技术，该技术实现了在目标原位置的被动聚焦，并

2、较单阵元获得更高的处理增益。针对APTRM对环境失配敏感及运算量大的问题，提出了解决方法，该方法在实现APTRM高精度定位的同时兼顾了APTRM算法的稳健性。APTRM技术与单矢量水听器测向方法结合，可实现空间目标的三维定位。强相干干扰的存在会使APTRM对目标定位失效。本文提出了被动时反屏蔽聚焦(TRSF)方法，从APTRM技术出发，构造一个新的扫描权向量，新的扫描权向量在强干扰位置处设计约束零点的条件下，对APTRM原有的扫描权向量进行加权最小二乘误差逼近。TRSF方法能够在抑制强干扰的同时，

3、对弱目标进行APTRM定位，且没有探测盲区的问题。水池实验的数据处理结果证明了APTRM技术能很好的对目标进行定位；在有强干扰条件，TRSF技术能很好的对强干扰进行抑制的同时，对弱目标进行定位。海试数据处理结果进一步验证了以上方法的有效性和可行性。关键词：虚拟时间反转镜；阵列信号处理；矢量信号处理；屏蔽聚焦哈尔滨T程大学硕十学位论文ABSTRACTComparedtoactivesonarlocationtechnique，passivelocationhasadvantagesofwellcon

4、cealedanddifficulttoexpose．However,themulti—patheffectoftheoceanenvironmentresultsinreceivedsignalwaveformaberration，frequencyextensionanddecorrelation,whichaffecttheperformanceofpassivesonarlocation．ThetimereversaltechniqueCanintegratemulti-pathinfor

5、mationandrealizeself-focusingontarget．VerticalArraypassivelocationtechniquebasedonTimereversalismainlystudiedinthedissertation．Firstly,thethesisretrospectsthemethodsofunderwateracousticpassivelocation，andsummarizestheTRtechniquesdevelopedathomeandabro

6、ad．Basedontheprincipleofsingleelemempassivetimereversalocation,putforwardverticaarrayspassivetimereversalmirror(APTRM)locationtechnique，whichrealizesthepassivefocusingatthetargetpositionandgetshigherprocessinggainthansingleelement．Givingtheresolventfo

7、rthesensitivitytoenvironmendismatchandlargeamountofcomputingofAPTRM，whichmakestheAPTRMhavehighlocationprecision,andmakethearithmeticrobustandstableatthesametime．CombinedtheAPTRMtechnique、椭msinglevectorsensororientationcalllocatethetargetinthree-diment

8、ionspace．IntensivecoherentinterferencewiUconducttheAPTRMlocationtechniquedisabled．Thethesisbringsoutpassivetimerevesalfocusingandshiedingmethod，whichconstructsanewscanweightvectorfromtheAPTRM．Thenewscanweightvectorhastheminimumapproacherrorinw