一種擴頻水聲信號抗多普勒方法
發(fā)布時間:2021-04-16 10:42
基于擴頻信號在水聲對抗研練中的良好應(yīng)用前景,針對擴頻信號抗多普勒能力較弱的問題,在分析多普勒補償本質(zhì)的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種基于變采樣的多相關(guān)器多普勒補償方法,采用多個相關(guān)器(用不同的多普勒頻移信號)對輸入信號進行相關(guān)處理,用具有最大相關(guān)峰值的相關(guān)器來估計多普勒頻移,并通過仿真計算及海上實測證明了該方法的有效性。
【文章來源】:艦船電子工程. 2020,40(02)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
多普勒效應(yīng)對相關(guān)性的影響
多普勒補償問題本質(zhì)上是變采樣的問題。對多普勒因子的估計問題,可以通過發(fā)送已知的信號,通過測量信號某個觀測量的改變來進行,在時域上測量信號的壓縮或拉伸率,在頻域上測量頻偏。實際中,我們只需要在可能的多普勒頻移范圍內(nèi)尋找,這個范圍是由最大相對速度和聲速決定的,這種尋找方式如圖2所示,采用多個相關(guān)器(用不同的多普勒頻移信號)對輸入信號進行相關(guān)處理,用具有最大相關(guān)峰值的相關(guān)器來估計多普勒頻移。顯然此方法運算量太大,對處理器的速度要求較高。
在調(diào)試聲信號源時,采集到的數(shù)據(jù)與拷貝信號之間存在一定的頻差,從而也造成了類似的多普勒效應(yīng),使得采集的數(shù)據(jù)與拷貝信號數(shù)據(jù)的相關(guān)性下降很厲害。圖3給出沒有經(jīng)過多普勒補償?shù)臄U頻信號、線性調(diào)頻信號和帶限白噪聲信號直接與相應(yīng)的拷貝信號做相關(guān)的結(jié)果。從仿真結(jié)果上看,線性調(diào)頻信號的抗多普勒能力較強,相關(guān)峰值比較明顯,而擴頻信號和帶限白噪聲由于其多普勒容限較低,受多普勒的影響較大,已經(jīng)無法形成明顯的相關(guān)峰。圖4給出了將采集數(shù)據(jù)與多通道多普勒的擴頻信號分別做相關(guān),然后取出各通道的相關(guān)峰做比較,選取相關(guān)峰最大的相關(guān)結(jié)果作為最終的相關(guān)輸出,從圖中可以看出相關(guān)峰值明顯,具有較高的增益。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]潛艇水下定位合作聲信號的低截獲性分析[J]. 黃玉林,張俊,張學(xué)峰,安良. 應(yīng)用科技. 2012(05)
[2]低截獲主動聲納信號特征研究[J]. 魏玉華,關(guān)成彬,劉磊. 兵工自動化. 2010(05)
[3]水聲寬帶信號的多普勒補償[J]. 黃建純,郭圣明,郭中源,陳庚. 聲學(xué)技術(shù). 2009(02)
[4]擴頻信號的聲光譜相關(guān)檢測(英文)[J]. 王丹志,宋俊德. 光電工程. 2006(03)
本文編號:3141276
【文章來源】:艦船電子工程. 2020,40(02)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
多普勒效應(yīng)對相關(guān)性的影響
多普勒補償問題本質(zhì)上是變采樣的問題。對多普勒因子的估計問題,可以通過發(fā)送已知的信號,通過測量信號某個觀測量的改變來進行,在時域上測量信號的壓縮或拉伸率,在頻域上測量頻偏。實際中,我們只需要在可能的多普勒頻移范圍內(nèi)尋找,這個范圍是由最大相對速度和聲速決定的,這種尋找方式如圖2所示,采用多個相關(guān)器(用不同的多普勒頻移信號)對輸入信號進行相關(guān)處理,用具有最大相關(guān)峰值的相關(guān)器來估計多普勒頻移。顯然此方法運算量太大,對處理器的速度要求較高。
在調(diào)試聲信號源時,采集到的數(shù)據(jù)與拷貝信號之間存在一定的頻差,從而也造成了類似的多普勒效應(yīng),使得采集的數(shù)據(jù)與拷貝信號數(shù)據(jù)的相關(guān)性下降很厲害。圖3給出沒有經(jīng)過多普勒補償?shù)臄U頻信號、線性調(diào)頻信號和帶限白噪聲信號直接與相應(yīng)的拷貝信號做相關(guān)的結(jié)果。從仿真結(jié)果上看,線性調(diào)頻信號的抗多普勒能力較強,相關(guān)峰值比較明顯,而擴頻信號和帶限白噪聲由于其多普勒容限較低,受多普勒的影響較大,已經(jīng)無法形成明顯的相關(guān)峰。圖4給出了將采集數(shù)據(jù)與多通道多普勒的擴頻信號分別做相關(guān),然后取出各通道的相關(guān)峰做比較,選取相關(guān)峰最大的相關(guān)結(jié)果作為最終的相關(guān)輸出,從圖中可以看出相關(guān)峰值明顯,具有較高的增益。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]潛艇水下定位合作聲信號的低截獲性分析[J]. 黃玉林,張俊,張學(xué)峰,安良. 應(yīng)用科技. 2012(05)
[2]低截獲主動聲納信號特征研究[J]. 魏玉華,關(guān)成彬,劉磊. 兵工自動化. 2010(05)
[3]水聲寬帶信號的多普勒補償[J]. 黃建純,郭圣明,郭中源,陳庚. 聲學(xué)技術(shù). 2009(02)
[4]擴頻信號的聲光譜相關(guān)檢測(英文)[J]. 王丹志,宋俊德. 光電工程. 2006(03)
本文編號:3141276
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