基于双线阵的船噪声信号被动检测技术研究

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1、：密级：分类号＿＿＿＿＿ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文基于双线阵的船噪声信号被动检测技术研究硕士研究生：郭乔鹤指导教师：兰华林副研究员学科、专业：水声工程论文主审人：梅继丹副研究员哈尔滨工程大学２０１８年３月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于双线阵的船噪声信号被动检测技术研究硕士研究生：郭乔鹤指导教师：兰华林副研究员学位级别：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：2017年12月22日论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学Classified

2、Index:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngResearchonPassiveDetectionofShipNoiseSignalBasedonTwoLinearArraysCandidate:GuoQiaoheSupervisor:A.P.LanHualinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:UnderwaterAcousticEngineeringDateofSubmission:Dec.22,2017DateofOralE

3、xamination:Mar.,2018University:HarbinEngineeringUniversity基于双线阵的船噪声信号被动检测技术研究摘要水声信号探测是水声技术的一个重要方向，也是水声技术的研究热点，在军事和民用技术上都发挥着重要的作用。本论文从阵列基元级信号噪声模型的构建出发，对双水平线阵的宽带信号被动检测方法展开研究。首先，给出了阵列基元级接收信号的数学模型。根据海洋环境噪声的产生机理，以及舰船辐射噪声的产生机理，从传播基本理论出发，对阵列接收的海洋环境噪声及舰船辐射噪声的基元级信号构建数学模型，利用噪声的空间相关特性

4、对模型进行仿真验证。其次，结合自适应线谱增强及反卷积方法对单线阵的线谱信号被动检测方法展开研究。从自适应线谱增强器的原理出发，仿真分析了ALE对检测性能的影响。给出了基于自适应线谱增强器波束形成的线谱检测方法。然后在稳健的常规波束形成的基础上，基于阵列流形引入反卷积波束形成方法。由于分辨率的提高，可以改善多目标分辨性能。在多目标检测的情况下，将反卷积波束形成和常规波束形成性能对比，通过改变阵列参数、迭代次数和信噪比对多目标分辨性能进行仿真分析，并对反卷积算法的鲁棒性进行了仿真。最后对双线阵船辐射噪声信号的被动检测方法展开研究。从空间双水听器接

5、收信号的相关处理出发，提取了辐射噪声的频谱信息并对目标的方位角进行估计。在此基础上扩展到双水平直线阵，利用波束形成的空间滤波能力，对各基阵之间的波束进行相关处理，得到目标的探测结果，实现对多船目标的特征分离。关键词：船噪声；被动探测；反卷积；空间相关基于双线阵的船噪声信号被动检测技术研究ABSTRACTThedetectionofunderwateracousticsignalsisanimportantdirectionofunderwateracoustictechnology,anditisalsoaresearchhotspotofu

6、nderwateracoustictechnology.Itplaysanimportantroleinbothmilitaryandciviliantechnologies.Thisthesisstartswiththeconstructionofthearray-levelsignalnoisemodelandstudiesthepassivedetectionmethodofwide-bandsignalsinabi-levellineararray.First,themathematicalmodelofthearrayelement

7、aryreceivedsignalisgiven.Basedonthemechanismofnoisegenerationinthemarineenvironmentandthegenerationmechanismofradiatednoisefromships,amathematicalmodelfrompropagationtheorywasusedfortheelementarysignalsofthemarineenvironmentnoiseandshipradiationnoisereceivedbythearray.Durin

8、gthesimulationprocess,thespatialcorrelationcharacteristicsofthenoisewereused.Secon