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《哈尔滨工程大学》 2010年
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水下目标的时间反转法声探测技术应用研究

雷亚辉  
【摘要】:本论文的研究工作以时间反转法为基础,针对复杂浅海环境中沉底、掩埋目标在强海底混响背景下的探测问题进行理论分析、仿真和实验验证,研究和讨论目标探测中亟待解决的关键技术问题。本论文包括了作者对时反法水下目标探测的理论和仿真研究工作,及在某基础声探测项目中的部分实验成果和工作内容。 强混响干扰背景下的目标探测,尤其是掩埋目标探测一直是探雷声纳工作中检测和识别的重要工作内容之一。一般方法是通过对混响信号进行建模和预测处理,直接对混响干扰下的回波信号进行处理,滤除混响的干扰以达到增强信混比的效果。但由于混响的形成机理比较复杂,表象上具有随机性而统计上又存在一定的规律性,因此长期以来,虽然抗混响研究取得了一定的技术进步,但仍然有较大的不足需要进一步的研究和发展。 时间反转法作为一种具有独特优点的自适应聚焦方法,可以在没有信道条件先验知识的情况下,实现自适应聚焦,同时对混响和噪声信号具有一定的抑制作用。这对于传统的主动声纳探测技术来说,具有一定的工程应用前景。尤其对于浅海水下目标探测,特定海域的强混响和强吸收的复杂环境使得时间反转法可以提高聚焦增益的作用更具吸引力。 论文首先简单的介绍了时间反转法的起源、发展历程和研究现状,从总体上对时间反转法理论进行了回顾和总结;介绍了时间反转法在水下目标探测中的应用,以及国内外对这一方法的研究现状和取得的成果。通过对时间反转法水下目标探测的理论方法进行了分析和总结;论文基于射线声学的理论模型,对水下波导中的时反目标探测进行了理论分析和仿真验证,证明了时反法的可行性和稳健性,并进一步讨论和仿真验证了迭代时间反转法的原理和特性。 其次通过对混响建模的仿真和计算,就时间反转法在沉底和掩埋条件下水下目标探测中抑制混响、增强回波的性能和效果进行了比较详细的分析,为工程应用奠定了理论和方法的基础;针对沉底和掩埋目标探测的特点讨论了噪声和混响对时反法的影响及时反法多目标探测的鲁棒性。 然后论文针对掩埋目标声探测的强混响和弱回波信号的情况,利用匹配滤波和混沌信号处理的方法对回波信号进行处理,以检测和定位目标回波信号,从而能够以较短的时间窗截取和获得时反信号。对信号进行处理以降低混响强度和进行回波信号的提取,有利于提高低信混比条件下的时反处理的效果。因此,论文讨论了混响的混沌属性,利用混沌模型对混响序列进行建模,并在此基础上对混响背景下信号的混沌处理方法做了一定的分析研究,实现了对较低信混比条件下回波的检测和提取。 最后论文通过信道水池实验,对信道水池条件下的单通道悬浮和掩埋小目标的时反探测进行了研究和分析,给出了单时反阵元时反法水下目标探测的分析结果,获得了一些实际工程应用时间反转镜系统目标探测的经验,其结果和结论对后续理论和应用研究具有一定的参考价值。并就工程中应用时反探测方法的系统方案以及面临的技术问题进行了设计和分析,为以后的实际工程应用打下了一定的基础。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN929.3

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李春晓;宫先仪;邹丽娜;;干扰环境下窄带信号时反算子分解聚焦性能分析[J];哈尔滨工程大学学报;2008年08期
2 李云飞;杨坤德;;利用时间反转技术增强沉积层声波透射[J];计算机仿真;2008年10期
3 王宁,刘进忠,吴德星;简正波耦合机理与(广义)射线简正波转换[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2004年05期
4 杨坤德;雷波;马远良;;掩埋物体的小掠角散射声场与回波信混比[J];声学技术;2007年06期
5 张家树,肖先赐;混沌时间序列的Volterra自适应预测[J];物理学报;2000年03期
6 张家树,肖先赐;混沌时间序列的自适应高阶非线性滤波预测[J];物理学报;2000年07期
7 张家树,肖先赐;用一种少参数非线性自适应滤波器自适应预测低维混沌时间序列[J];物理学报;2000年12期
8 甘建超,肖先赐;基于相空间邻域的混沌时间序列自适应预测滤波器(Ⅰ)线性自适应滤波[J];物理学报;2003年05期
9 甘建超,肖先赐;基于相空间邻域的混沌时间序列自适应预测滤波器(Ⅱ)非线性自适应滤波[J];物理学报;2003年05期
10 魏炜,刘晨,汪承灏;固体中时间反转法的声束自聚焦[J];声学学报;2000年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陆铭慧;汪承灏;张碧星;;时间反转法应用于水下通信中BPSK信号解扩处理[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 谢红梅;基于混沌理论的信号处理方法研究[D];西北工业大学;2003年
2 生雪莉;矢量反转镜时空滤波技术及其在水声中的应用[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 宋春云;基于混沌理论的水中混响建模及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 李超;用时间反转处理实现水中小目标探测的空—时逆滤波[D];浙江大学;2006年
2 孙文俊;主动声呐混响模型与抗混响信号处理[D];西北工业大学;2006年
3 郭国强;基于时反处理的混响抑制技术研究[D];西北工业大学;2007年
4 孙琳;浅水环境中时反镜聚焦性能的研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
5 郭少南;强杂波下微弱目标检测技术研究[D];电子科技大学;2009年
6 李鹏;时间反转法主动声探测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗荣;;混沌伪随机序列发生器的实现[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年02期
2 范亚炯;试论安全熵与安全生产的关系[J];安全;2003年04期
3 ;Asymptotic Solutions to a Nonlinear Climate Oscillation Model[J];Atmospheric and Oceanic Science Letters;2008年01期
4 殷凯;田运金;周辉;;基于混沌的视频信息隐藏技术算法[J];兵工自动化;2007年02期
5 章新华;水下目标自动识别的核心技术[J];兵工学报;1998年03期
6 邓兵,陶然,齐林,刘锋;基于分数阶傅里叶变换的混响抑制方法研究[J];兵工学报;2005年06期
7 张光普;梁国龙;王燕;付进;;分布式水下导航、定位、通信一体化系统设计[J];兵工学报;2007年12期
8 时洁;杨德森;刘伯胜;;基于虚拟时间反转镜的噪声源近场定位方法研究[J];兵工学报;2008年10期
9 付进;梁国龙;张光普;;界面反射对定位系统性能影响及应对策略研究[J];兵工学报;2009年01期
10 单志超;林春生;向前;;海浪水压场的部分解耦Volterra自适应混沌预测[J];兵工学报;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杜陈艳;肖敏;张榆锋;苏娜峰;王荔芳;陈明;石岩岩;白宝丹;;相空间最近邻非线性自适应预测法在EMD边缘效应中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 王凯;李军;;基于匹配滤波的水声信道估计[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
3 李凡;郭圣明;郭新毅;陈耀明;;环境不确定条件下的声纳性能预报[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
4 李军;蔡润泽;吴越;;基于复倒谱的水声信道均衡[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
5 徐景峰;韩树平;许兆鹏;;水下目标高频回波特性研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
6 韩梅;程艳合;宋汝刚;;声纳浮标区域阵型建模与研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
7 范培勤;笪良龙;晋朝勃;韩梅;;浅海中声纳系统最优工作深度选择研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
8 栾经德;范军;;水中目标回波的时频分析方法研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
9 安良;张学峰;陈励军;张俊;方世良;;柔性阵被动定位系统中的阵形测量与互相关峰跟踪算法研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
10 徐瑜;苑秉成;张韬;;潜艇目标回波声图像仿真与特征分析[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 李建平;面向异构数据源的网络安全态势感知模型与方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘友永;水声差分跳频通信关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 李关防;模态域信号处理在水声中的应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 张之猛;水声信号处理中的盲解卷积技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 刘德铸;声学多普勒流速测量关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 梅继丹;水声声图测量技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 胡鹏涛;浅海中声能量分布的不均匀性对潜艇辐射噪声测量的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹永超;超混沌系统的生成及同步控制研究[D];山东科技大学;2010年
2 张莉;n-GaAs中的混沌研究[D];长春理工大学;2010年
3 何文翔;矢量传感器多普勒定位研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陈乃锋;MFSK水声通信信号处理子系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 范波;多途信道下的水下目标模拟器显控软件设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 谭学者;水下低频隔声特性理论与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 朱坤;声相关计程仪测速技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李婷;浅海表面噪声矢量场时空相关特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 齐崇阳;低频远程海底混响简正波建模研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 李娅;基于混沌理论的电力谐波检测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈颖,顾红,苏卫民,刘国岁;基于精确混沌映射的噪声雷达信号产生器分析[J];兵工学报;2000年02期
2 朱伟勇,王兴元;二维Logistic映射中的阵发混沌与分形[J];东北大学学报;1998年05期
3 潘鸣,裴云天,吴贵臣;强杂波背景下高空红外运动点目标检测[J];电波科学学报;2004年06期
4 袁永斌,徐继麟,黄香馥;一类混沌序列的自相关特性[J];电子科技大学学报;1997年05期
5 谭建明,丘水生,吴敏;基于混沌映射的图像保密通信系统及软件实现[J];电路与系统学报;2002年03期
6 曾以成,金文光;耦合受迫RC振子之间的混沌同步[J];电路与系统学报;2002年04期
7 毛卫宁;水下被动定位方法回顾与展望[J];东南大学学报(自然科学版);2001年06期
8 方世良,毛卫宁,陆佶人;海洋混响自相关函数的估计[J];东南大学学报;1995年04期
9 茅于海;苗家林;;自适应预测滤波器的一种新算法[J];电子学报;1983年05期
10 裴留庆,顾勇;混沌与噪声[J];电子学报;1991年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 谢红梅;基于混沌理论的信号处理方法研究[D];西北工业大学;2003年
2 陈新华;矢量阵信号处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
3 王德俊;矢量声场与矢量信号处理理论研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 生雪莉;矢量反转镜时空滤波技术及其在水声中的应用[D];哈尔滨工程大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李峰;时间反转镜的空间滤波技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈铁军;邱祖廉;;结构分散模型及其应用[J];自动化学报;1992年06期
2 张剑;刘伟;;军用无线网络仿真[J];军事通信技术;2002年02期
3 张大勇,徐晓飞,王刚;敏捷虚拟企业建模:现状、趋势与问题[J];制造业自动化;2003年12期
4 席庆;英特尔新推基于标准的构建模块[J];世界电信;2003年10期
5 刘丰,冷英男;基于UML的一个应用软件建模实例[J];计算机与现代化;2004年10期
6 戴国骏,曾虹,张翔;机电系统仿真的C/C++建模研究[J];杭州电子工业学院学报;2004年06期
7 黄顺亮;基于面向对象的在线考试系统分析与建模[J];教育信息化;2004年05期
8 崔冬明;;浅谈虚擬演播室三维场景设计[J];视听界.广播电视技术;2004年04期
9 谢嘉孟,汤燕生,彭宏,杨东辉;交通事故信息分析与责任认定系统建模研究[J];计算机工程与设计;2005年07期
10 徐润森;基于工作流网的电子商务系统建模[J];电子工程师;2005年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘冬冬;张碧星;;超声时间反转扫描方法研究[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
2 闫正兵;刘兴高;吴俊;;内部热耦合空分塔的非平衡级建模[A];PCC2009—第20届中国过程控制会议论文集[C];2009年
3 黄典伟;吴智铭;;实时离散事件系统建模[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
4 高宪文;李树江;柴天佑;张莉;宋海涛;;间歇式化学反应器的建模与自校正控制[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
5 王庆林;刘文;杨清兰;;科学文献老化规律建模研究的现状及分析[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
6 刘建安;钱正在;于明清;;KJ—11自动驾驶仪的建模与仿真[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
7 常春伟;刘嘉武;鲍存坤;陈幼平;;高速铁路车——线——桥系统动力分析模型研究[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1998年
8 朱明武;;传感器动态标定技术述评[A];2000全国力学量传感器及测试、计量学术交流会论文集[C];2000年
9 罗孝玲;苏代雄;;股票组合投资的风险模型研究[A];2000中国控制与决策学术年会论文集[C];2000年
10 姜伟;胡新华;;伺服螺旋机构建模与参数优化设计[A];第二届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第四卷)[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 邹宏;韩中庚建模赛场建奇功[N];解放军报;2004年
2 陈先龙;Synchro plus SimTraffic 专注城市交通网络建模[N];中国交通报;2004年
3 本报记者 潘永花;UML已几近完美[N];网络世界;2004年
4 本报记者 朱栋材;扶残助残 弘扬人道[N];华夏时报;2001年
5 新野县一高中 乔平;幂函数建模应用两例[N];学知报;2011年
6 沈默;深圳将建模具产业集聚基地[N];中国工业报;2004年
7 本报记者 柴雅晶;速度奇迹与销售“神话”[N];黑龙江日报;2004年
8 对外经济贸易大学信息学院 曹景广;用UML实现ERP系统建模(六)[N];国际商报;2002年
9 瑞莉编译;BPM在技术和业务间搭起桥梁[N];计算机世界;2004年
10 本报记者 马波;争分夺秒建模型[N];科技日报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 雷亚辉;水下目标的时间反转法声探测技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李春苗;军队士气模型、影响因素及其激励机制研究[D];华南师范大学;2006年
3 干飞;矿产资源消耗演化复杂性模型及应用研究[D];中国地质大学(北京);2008年
4 曹守华;城市轨道交通乘客交通特性分析及建模[D];北京交通大学;2009年
5 雷利安;濮城南区沙二上2+3油藏精细描述及剩余油分布研究[D];中国地质大学(北京);2006年
6 胡世广;具备智能特征的开放式数控系统构建技术研究[D];天津大学;2008年
7 夏云龙;时间反转镜聚焦和成像技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 王强;Lamb波时间反转方法及其在结构健康监测中的应用研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 吕洪波;机器人智能修磨方法研究[D];清华大学;2011年
10 米钰;重组菌生产类人胶原蛋白发酵过程建模与控制[D];西北大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘续银;基于时间反转法的材料缺陷超声检测系统硬件设计[D];哈尔滨理工大学;2011年
2 洪宇;从心理模型的角度分析会话含意[D];黑龙江大学;2009年
3 蒋慧琳;基于时间反转法的铝合金板材无损检测系统软件实现[D];哈尔滨理工大学;2011年
4 林大松;SiGe HBT建模及模拟技术研究[D];西安电子科技大学;2001年
5 王飞;油气悬架系统动态特性仿真[D];吉林大学;2005年
6 王森;虹膜生物识别软件系统框架设计[D];吉林大学;2005年
7 余颖;活性污泥法污水处理过程智能建模及仿真研究[D];北京工业大学;2005年
8 陈芳;煤矿工业广场地表移动变形监测分析与预测[D];安徽理工大学;2005年
9 张亮峰;SL1126柴油机螺旋进气道建模及CFD分析[D];湖南大学;2005年
10 冯茜;面向信息抽取的ontology设计与实现[D];电子科技大学;2005年
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