海洋波導(dǎo)環(huán)境下,三維聲場空間的目標(biāo)被動定位屬于水聲領(lǐng)域的技術(shù)難點。被動定位的本質(zhì)即是逆問題推斷,反演是求解逆問題的一種途徑,但是海洋環(huán)境中有很多參數(shù)例如:聲速剖面、海水深度以及沉積層參數(shù)等都是不確定的。因此若單純利用反演,這些不確實性會造成定位性能下降甚至崩潰。所以本文從統(tǒng)計學(xué)/信息理論出發(fā),將水下目標(biāo)被動定位問題提煉為統(tǒng)計推斷問題,使用隨機(jī)過程對聲學(xué)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,并在希爾伯特空間（Hilbert Space,HS）內(nèi)進(jìn)行幾何描述,即采用一組完備正交歸一基如球諧波函數(shù)進(jìn)行表示。論文重點對球諧波分解方法展開了討論,把信號從陣元域變換到球諧域,再將球諧域內(nèi)真實聲場與拷貝聲場對應(yīng)的分解系數(shù)做內(nèi)積以獲取模糊度表面,從而完成目標(biāo)三維定位。要實現(xiàn)對目標(biāo)的三維無模糊定位,則需用到包含各種取向的三維接收陣列。論文中研究并制作的小尺度橢球雙螺旋線陣憑借其獨特的三維空間結(jié)構(gòu),能夠在水下被動定位中體現(xiàn)應(yīng)用價值。同時,自主式水下潛器（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）和無人水面艦艇（Unmanned Surface Vessel,USV）日益發(fā)展,隱蔽性和持久性較好,對環(huán)... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

安裝了水聽器陣列的Slocum滑翔機(jī)[26]

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論5圖1.2數(shù)字細(xì)線拖曳陣列的示意圖[27]圖1.3WiMUST系統(tǒng)[28]常用的三維陣列包括圖釘陣、球陣等，它們都兼具垂直孔徑和水平孔徑，能夠完成對目標(biāo)聲源的三維定位。此外，在國內(nèi)外研究中基于球諧波的球陣較受歡迎。在過去十余年中，對2-球域的探索一直是信號處理領(lǐng)域的熱點之一。球諧波函數(shù)是2-球域上的完備正交歸一序列，可以表征Helmholtz波方程在球坐標(biāo)系下的解。以色列本·古里安大學(xué)的Rafely及其課題組詳細(xì)介紹了球諧波，并說明了三種常見的球陣采樣方法：等角度采樣、高斯采樣和均勻分布采樣，此外，他還介紹了球陣上常用到的信號處理算法，包括球陣波束形成、最優(yōu)波束設(shè)計等[29]。Rafely還以球諧波截斷誤差、噪聲干擾和陣元位置畸變這三個角度確立了球陣設(shè)計需要遵循的準(zhǔn)則[30]。1.2.4壓縮傳感的研究現(xiàn)狀

WiMUST系統(tǒng)[28]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于分布式壓縮感知的麥克風(fēng)陣列聲源定位[J]. 黃惠祥,郭秋涵,童峰.  兵工學(xué)報. 2019(08)

碩士論文
[1]波導(dǎo)中基于球諧波的雙螺旋線陣寬容性設(shè)計及三維定位研究[D]. 申躍.浙江大學(xué) 2018
[2]波導(dǎo)中波場球諧波分解和RKHS三維定位[D]. 高維健.浙江大學(xué) 2017
[3]基于稀疏重建的高分辨力匹配場源定位[D]. 石繪紅.浙江大學(xué) 2013



本文編號：3320303