矢量传感器在信道特性研究中的应用

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1、分类号：UDC：工学硕士学位论文密级编号矢量传感器在信道特性研究中的应用硕士研究生：苗晓楠指导教师：朴胜春教授学位级别：工学硕士学科专业：水声工程所在单位：水声工程学院论文提交日期：2008年2月论文答辩日期：学位授予单位：2008年3月哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要声矢量传感器由传统的无指向性声压传感器和具有偶极子指向性的质点振速传感器复合而成，可以同步共点测量声场中某一点的声压和质点振速若干正交分量，测量得到的幅度和相位信息为解决一些水声问题提供了新的思路。本文将矢量传感器应用于信道特性的研究中，将拷贝相关与矢量传感器的波束空间处理方法结合在一起，提出一种矢量传

2、感器拷贝相关处理新方法，利用这种方法进行信道多途分辨。新算法将拷贝相关器提供的时间处理增益与矢量传感器提供的空间处理增益相结合，达到提高多途时延的分辨力的目的。通过松花湖实验、舟山群岛实验以及哈尔滨工程大学信道水池实验初步验证新方法的正确性。关键词：矢量传感器；拷贝相关；多途分辨；多途时延ABSTRACTAcousticvectorsensoriscomposedbytraditionalomnidirectionalpressuresensoranddipoledirectionalparticlevelocitysensor，whichsimultaneouslvandcoI

3、ocatelymeasuresorthogonalcomponentsofparticlevelocityaswellaspressureatsinglepointinspace．Thisthesisappliesvectorhydrophoneinthestudyofunder、vateracoustic(UWA)channelcharacter．Itdevelopsanewmethodofcorrelationalgoritlml．whichisusedindistinguishingthemultipathinUWAchannel，bycombiningthetraditi

4、onalcorrelationalgorithmwithspatialbeam—forming．Thealgori血mIntegratethetemporalprocessinggainwithspatialprocessinggain，whichareprovidedbycorrelationalgorithmandvectorsensorrespectively,toenhancetheresolutionofmultipathdelay．Theapplyingofthismethodtotheprocessingofdata，whichareacquiredatSongHu

5、aLake，ZhouShanArchipelagoandChannel．poolofHarbinEngineedngUniversity,provesthatitisCOlTect．Keywords：thestudymultipathofchannelcharacter；vectorhydrophone；theamountsofsoundrays；thetimedelayofmultipathsoundraysII哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出，并与参考文献相对

6、应。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献+，●的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作卓厂馋蝴一饧咙另牵作者(签字)：!：!!：![日期：≯夕驴年7月c纱日哈尔滨]二程大学硕士学位论文第1章绪论1．1研究背景及研究目的声波是研究和探索海洋的主要工具。水声技术已经成为高新技术领域中的一支新秀，已经广泛应用到导航、水下观察、水下通信、海洋开发和海洋物理研究等方面。在军事方面，水声技术更是潜艇作战与反潜作战、水雷战与反水雷战中的关键技术。从通信论的观点来看，海洋是声信道。理

7、想的信道能无畸变的传递信息，海洋不是理想的信道，而是复杂多变的信道。这样一个复杂的信道对声波进行着确定性的变换以及随机性的变换，确定性变换导致声波波形的畸变，随机性变换导致声波携带信息的丢失。人们意识到只有充分认识海洋声信道的特性以及声波在海洋声信道中的传播规律，才能解决水声通信、目标识别等诸多问题。从这一角度来看，掌握并合理利用海洋声信道的特性是十分有意义的。声矢量传感器作为一种新型的水声传感器，不但可以测量声场中的声压，而且还可以测量声场中的质点振速。矢量传感器的振速信号具有