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一种基于模态域波束形成的水平阵被动目标深度估计

李鹏 章新华 付留芳 曾祥旭

一种基于模态域波束形成的水平阵被动目标深度估计

李鹏, 章新华, 付留芳, 曾祥旭
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  • 水面水下目标分辨与识别一直是被动声呐探测领域的难题. 利用一种水平阵模态域波束形成算法获得已知方位目标声源的各阶模态强度,将其与不同深度的各阶参考模态强度进行匹配,最终实现了对声源的深度估计. 仿真结果表明,该算法可以在信噪比为-10 dB的情况下,用300 Hz带宽的信号样本,实现对声源深度的有效估计. 系统分析了不同参数和不同波导条件对该方法目标深度估计性能的影响. 其中,阵元数越多,模态样本数越多,计算频段越宽,方位估计精度越高,有效阵长越长,深度估计的性能越好. 阵元间距和波导深度的变化不会影响该方法的深度估计性能,并且该方法的深度估计性能在声速剖面、海底参数等波导条件存在扰动时具有鲁棒性.
      通信作者: 李鹏, 124588315@qq.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61271443,61471378)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-27
  • 修回日期:  2017-01-16
  • 刊出日期:  2017-04-05

一种基于模态域波束形成的水平阵被动目标深度估计

  • 1. 哈尔滨工程大学水声工程学院, 哈尔滨 150001;
  • 2. 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室, 哈尔滨 150001;
  • 3. 海军大连舰艇学院军事海洋系, 大连 116018
  • 通信作者: 李鹏, 124588315@qq.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61271443,61471378)资助的课题.

摘要: 水面水下目标分辨与识别一直是被动声呐探测领域的难题. 利用一种水平阵模态域波束形成算法获得已知方位目标声源的各阶模态强度,将其与不同深度的各阶参考模态强度进行匹配,最终实现了对声源的深度估计. 仿真结果表明,该算法可以在信噪比为-10 dB的情况下,用300 Hz带宽的信号样本,实现对声源深度的有效估计. 系统分析了不同参数和不同波导条件对该方法目标深度估计性能的影响. 其中,阵元数越多,模态样本数越多,计算频段越宽,方位估计精度越高,有效阵长越长,深度估计的性能越好. 阵元间距和波导深度的变化不会影响该方法的深度估计性能,并且该方法的深度估计性能在声速剖面、海底参数等波导条件存在扰动时具有鲁棒性.

English Abstract

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