目标通过特性的lofar与demon分析

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1、y一”■目标通过特性的LOFAR及DENMON分析摘要各种舰船目标都具有其自身特有的噪声特性，可用于舰船的目标识别、分类、状态监测等等应用领域。舰船目标的噪声异常可使舰船极易成为被鱼雷、水雷等水中兵器攻击的对象。为了降低受攻击风险、增强安全保障，及时有效的改善舰船等目标的噪声特性是非常必要的，具有重要的军事意义和经济意义。对舰船目标进行日常的状态监测则是舰船视情维护的基础。本文以港口监测为应用背景，考虑目标噪声的频域特性，联合阵列波束形成处理和LOFAR及DEMON分析方法进行目标特性分析，以实测数据检验以上方法

2、的性能。波束形成可改善信号的信噪比，给出目标的方位估计；LOFAR分析可反映信号的非平稳特性，提取宽带强线谱的分布特征；DEMON分析可以获得目标的低频调制强线谱，弥补了LOFAR谱分析在低频端的不足。本文首先对目标噪声通过特性的基本理论进行了归纳总结，讨论常规阵列波束形成、LOFAR分析和DEMON分析等方法的基本原理和具体实现方法。然后对波束形成、LOFAR分析和DEMON分析进行不同信噪比条件下的仿真研究，对比分析了单水听器信号和阵列波束输出信号的时域特性和频域特性。提出了改善目标噪声通过特性可比性的波束输

3、出LOFAR谱分析方法和多水听器信息融合的DEMON谱分析方法。最后通过对大量实船测量数据的处理分析，验证了波束形成、LOFAR分析和DEMON分析等方法的有效性、稳健性和实用性。关键词：通过特性；阵列波束形成；LOFAR分析；DEMON分析；状态异常■目标通过特性的LOFAR及DENMON分析llllAbstractAllkindsofshiptargetshavetheirownnoisecharacteristics，whichcanbeusedfortargetsidentification，classi

4、fication，conditionmonitoringandSOon．Thenoiseabnormalityofshipcouldmaketheshipbecomethetarget，whichiseasilydestroyedbytheunderwaterweapon，suchasmineandtorpedo．Inordertoreducetheriskofbeingdestroyedandenhancethesafetycontrol，itisnecessarytoweakenthenoisecharact

5、eristicsofshiptargeteffectivelytimely,andithasextremelyimportantmilitaryandeconomicvalue．Monitoringthedailyconditionofshipisthebaseforshipmaintenance．ThispaperUSehavenmonitoringastheapplicationbackground，considerthefrequency-domaincharacteristicsoftargetnoise

6、，analysisthetargetcharacteristicswiththecombinationofCABF(ConventionalArrayBeam-forming)processingandLOFARanalysis，DEMONanalysis，anddemonstratetheperformanceoftheabovementionedmethodswithrealdata．Beamformingcanenhancethesignal-to·noisesrate(SNR)ofthesignals，a

7、ndgivethetargetazimuthestimations；LOFARanalysiscanshowthenonstationarityofsignal，andextractthedistributioncharacteristicsofbroad--bandstrongline·-spectrums；whileDEMONanalysiscangetthelowfrequencymodulatedstrongline—spectrums，andremedythedeficiencyofLOFARanaly

8、sisinlowfrequency．Inthepaper,thebasictheoreticsoftarget’Sthroughcharacteristicisgeneralizedfirstly,thenthebasicprincipleandconcreteimplementationmethodsofCABF(ConventionalArrayBeam．formin