高分辨率声纳海底混响统计特性分析及抑制技术研究

【摘要】： 在沉底或掩埋小目标的探测中,海底混响是最主要的干扰,且基于混响与目标回波在时域上难分离,在频域上极为相似的特点,使得目标的探测显得尤为困难,因此对海底混响的研究就显得尤为重要。 本文主要从两方面对海底混响进行了研究:一是海底混响的统计特性分析,二是混响抑制技术的研究。 随着高分辨率声纳的出现,分辨单元内的有效散射体数目减少,不满足中心极限定理的要求,使得混响的包络不再服从瑞利分布。本文引入了K分布和广义K分布对混响的统计特性进行描述。首先从物理模型出发,推导了K分布和广义K分布的概率密度函数和机理,建立了混响的统计模型;然后用假设拟合法对混响的统计特性进行分析;最后讨论了实际试验时不同条件下混响分布参数的稳定性及K分布背景下的检测问题。仿真和试验数据验证了混响包络K分布模型的正确性和意义。 抗混响技术的研究,主要包含两方面的内容,一是发射信号波形的设计,二是信号处理算法的研究。本文主要是对跳频信号的非相干处理和基于混响局部平稳假设的预白化次佳检测进行了研究,仿真和试验数据处理结果表明:这两种方法较常规方法而言,能提高信混比,抑制混响。