一種基于模態(tài)域波束形成的水平陣被動(dòng)目標(biāo)深度估計(jì)
本文選題:簡正波 + 模態(tài)域波束形成; 參考:《物理學(xué)報(bào)》2017年08期
【摘要】:水面水下目標(biāo)分辨與識(shí)別一直是被動(dòng)聲吶探測領(lǐng)域的難題.利用一種水平陣模態(tài)域波束形成算法獲得己知方位目標(biāo)聲源的各階模態(tài)強(qiáng)度,將其與不同深度的各階參考模態(tài)強(qiáng)度進(jìn)行匹配,最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)聲源的深度估計(jì).仿真結(jié)果表明,該算法可以在信噪比為-10 dB的情況下,用300Hz帶寬的信號(hào)樣本,實(shí)現(xiàn)對(duì)聲源深度的有效估計(jì).系統(tǒng)分析了不同參數(shù)和不同波導(dǎo)條件對(duì)該方法目標(biāo)深度估計(jì)性能的影響.其中,陣元數(shù)越多,模態(tài)樣本數(shù)越多,計(jì)算頻段越寬,方位估計(jì)精度越高,有效陣長越長,深度估計(jì)的性能越好.陣元間距和波導(dǎo)深度的變化不會(huì)影響該方法的深度估計(jì)性能,并且該方法的深度估計(jì)性能在聲速剖面、海底參數(shù)等波導(dǎo)條件存在擾動(dòng)時(shí)具有魯棒性.
[Abstract]:The recognition and resolution of underwater targets is always a difficult problem in passive sonar detection. The beamforming algorithm of horizontal array modal domain is used to obtain each order modal intensity of the sound source of the known azimuth target, which is matched with each order reference mode intensity of different depth. Finally, the depth estimation of the sound source is realized. The simulation results show that the proposed algorithm can effectively estimate the depth of the sound source using 300Hz bandwidth signal samples at a SNR of -10 dB. The effects of different parameters and waveguide conditions on the target depth estimation performance of this method are systematically analyzed. Among them, the more the number of elements, the more the number of modal samples, the wider the calculation frequency band, the higher the precision of azimuth estimation, the longer the effective array length, the better the performance of depth estimation. The variation of array spacing and waveguide depth will not affect the depth estimation performance of the method, and the depth estimation performance of the method is robust when the waveguide conditions such as sound velocity profile and submarine parameters are perturbed.
【作者單位】: 哈爾濱工程大學(xué)水聲工程學(xué)院;哈爾濱工程大學(xué)水聲技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;海軍大連艦艇學(xué)院軍事海洋系;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):61271443,61471378)資助的課題~~
【分類號(hào)】:TB56
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,本文編號(hào):1955109
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