被动声纳测向信号级仿真

《被动声纳测向信号级仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TP391密级：公开UDC：623.9编号：SS201570109中国舰船研究院硕士学位论文被动声纳测向信号级仿真作者：张军指导老师：杨子晨高级工程师学科专业：船舶与海洋结构物设计制造中国舰船研究设计中心二○一五年三月分类号：TP391密级：公开UDC：623.9编号：S201570109硕士学位论文被动声纳测向信号级仿真Signal-levelSimulationofPassiveSonarDirectionFinding指导教师姓名：杨子晨职称：高级工程师学位申请人姓名：张军申请学位级别：工学硕士专业名称：船舶与海洋结构物设计制造研究方向：舰载信息系统集成与优化

2、论文提交时间：2015年3月培养单位：中国舰船研究设计中心学位授予单位：中国舰船研究院学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文所有研究工作，均在导师指导下由作者本人独立完成。引用的有关观点、方法、数据和文献已在论文中注明，并与参考文献对应。除论文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经公开发表的研究成果。对本文研究做出任何贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式注明并表示感谢。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权声明中国舰船研究院和中国舰船研究设计中心有权保存本人呈交的学位论文复印件及电子版，有权向国家有关部门或机构送交论文复印件及电子版，允许论

3、文被查阅和借阅。本人授权中国舰船研究院和中国舰船研究设计中心可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描手段保存或汇编本论文。本学位论文属于：公开内部□秘密□，在＿＿年解密后适用于本授权书。学位论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日中国舰船研究院硕士学位论文摘要随着部署在我国周边的潜艇的日益增加，我国的水下安全形势日趋严峻。为提升对水下目标的探测能力，根据被动声纳探测具有隐蔽性的特点，本文利用被动声纳测向信号级仿真深入研究了被动声纳测向的精度和抗干扰能力问题。仿真了被动声纳的信号源。利用高斯白噪声仿真海洋环境噪声；通过连续谱噪

4、声和线谱噪声叠加的调制谱噪声仿真出可信度较高的水中目标辐射噪声。基于基阵指向性模型，建立波束形成模型处理源信号。分别通过仿真均匀加权波束形成、Chebyshev加权波束形成以及自适应波束形成模型得到目标的方位信息。通过对这三种波束形成的对比，得出结论：均匀加权波束形成的测向精度最好；自适应加权波束形成的抗干扰能力最好。在此基础上，为进一步提高被动声纳的测向性能，首次提出将粒子群优化（PSO）算法引入到被动声纳波束形成。标准PSO波束图优化的仿真结果表明：标准PSO波束图优化测向精度高，且能抑制特定方位的干扰。但是，针对复杂阵型，它存在着收敛速度慢，且易于早熟的缺陷。为克服标

5、准PSO波束图优化的缺陷，又创新性地提出了将修正Taylor法与标准PSO算法相结合的T-PSO算法应用于被动声纳波束形成。被动声纳测向信号级仿真的结果表明：T-PSO波束图优化法既适用于对称波束图优化，又可用于非对称波束图优化。而且，测向精度高，虚警率低，收敛性好，且具有良好的抗干扰能力。但是，T-PSO波束图优化的收敛稳定性仍需进一步改善。关键词：被动声纳测向；信号级仿真；部件级建模；波束形成；PSO算法I被动声纳测向信号级仿真ABSTRACTWiththeperimeterthatdeploymentaroundourcountryisincreasing,theun

6、derwatersecuritysituationhasbecomeincreasinglyserious.Topromotetheperformanceofdetectingunderwatertargets,itstudiedsignal-levelsimulationofpassivesonardirectionfindingtodeepentheresearchoftheprocessofpassivesonardirectionfindingbasedontheconcealmentofpassivesonardirectionfinding.Itsimulate

7、dthesourceofsignalofpassivesonar.ThemarineenvironmentnoisewasobtainedbyGausswhitenoise,andtheradiatednoisethatcanbetrustedwassimulatedbymodulationspectrumnoisewhichcontainedcontinuousspectrumnoiseandlinespectrumnoise.Todealwiththesignal,itestablishedthemodelof