主動(dòng)聲納系統(tǒng)常處于時(shí)間和空間變化的環(huán)境,聲納基陣接收到的目標(biāo)回波信號(hào)呈現(xiàn)出一定的時(shí)變特性。為了在實(shí)驗(yàn)室條件下提供逼真的仿真數(shù)據(jù),本文圍繞主動(dòng)聲納的工作原理,研究了目標(biāo)和聲納平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的時(shí)變空變環(huán)境下主動(dòng)聲納目標(biāo)回波信號(hào)仿真方法,并進(jìn)行了基于高速信號(hào)處理機(jī)平臺(tái)的主動(dòng)聲納目標(biāo)回波陣列信號(hào)實(shí)時(shí)仿真實(shí)現(xiàn),論文的主要工作如下:1、分析了主動(dòng)聲納目標(biāo)回波仿真系統(tǒng)的需求和基本實(shí)現(xiàn)過(guò)程,整個(gè)仿真系統(tǒng)包括三個(gè)基本模塊,分別為聲源信號(hào)仿真模塊、目標(biāo)回波信號(hào)仿真模塊和陣元信號(hào)仿真模塊。2、提出了基于陣形修正的軟性垂直線列發(fā)射陣信號(hào)仿真方法。利用基于微元法的陣形估計(jì)方程和陣元位置誤差的高斯擾動(dòng)模型,研究了陣形畸變對(duì)陣列聚焦特性及目標(biāo)回波仿真的影響;對(duì)模擬多聲源發(fā)射陣列信號(hào)的等效模型進(jìn)行了性能分析。3、聲納平臺(tái)與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)條件下,提出了基于板塊元計(jì)算的多亮點(diǎn)模型目標(biāo)回波仿真方法。針對(duì)空間位置變化引起的目標(biāo)亮點(diǎn)特性變化,利用板塊元法進(jìn)行目標(biāo)散射特性計(jì)算,基于不同照射角條件下的散射特性計(jì)算結(jié)果提取目標(biāo)亮點(diǎn)強(qiáng)度和分布特征,再依據(jù)提取出的亮點(diǎn)信息進(jìn)行回波仿真;提出了基于三次樣條插值的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)多普勒頻移回波信號(hào)仿真,實(shí)現(xiàn)了聲納平臺(tái)與目標(biāo)相對(duì)運(yùn)動(dòng)條件下主動(dòng)聲納接收信號(hào)的實(shí)時(shí)仿真;通過(guò)高精度時(shí)延濾波,實(shí)現(xiàn)了針對(duì)接收陣信號(hào)的空間方位特性仿真。4、基于高速信號(hào)處理機(jī)平臺(tái),對(duì)主動(dòng)聲納目標(biāo)回波陣列信號(hào)仿真系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。給出了系統(tǒng)總體架構(gòu)及各模塊實(shí)現(xiàn)方法,進(jìn)行了各模塊的編程調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)相對(duì)運(yùn)動(dòng)和發(fā)射陣形畸變導(dǎo)致的環(huán)境時(shí)空變化條件下實(shí)時(shí)目標(biāo)回波信號(hào)仿真輸出,并通過(guò)仿真數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證了回波陣列信號(hào)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性及正確性。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.3
【部分圖文】：

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文，此時(shí)各陣元將不在同一條直線上，若要計(jì)算其指向性函數(shù)計(jì)。圖 3-3 和圖 3-4 為此時(shí)垂直陣的水平方向上的指向性圖此時(shí)線陣在水平方向由無(wú)指向性變形為橢圓，垂直方向的主平面，偏離程度由垂直陣變形程度所決定。

16圖 3-4 畸變陣形垂直方向指向性圖誤差的隨機(jī)性對(duì)陣列聚焦特性的影響放于海洋環(huán)境中，受到洋流及聲納平臺(tái)運(yùn)動(dòng)影響不僅會(huì)發(fā)生隨機(jī)性，陣元在其既定位置上還會(huì)發(fā)生輕微的隨機(jī)擾動(dòng)，這對(duì)發(fā)射陣的聚焦特性產(chǎn)生影響。坐標(biāo)系，假設(shè)第 i 個(gè)陣元的初始位置為：( , , ) (1, 2, )i i i ir x y z ，i N別水平方向坐標(biāo)軸，z 表示豎直方向坐標(biāo)軸。

不同流速下陣形畸變仿真結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2847777