一种基于空时联合处理的侧视阵混响抑制方法

空时联合自适应最优处理方法虽然可以很好抑制侧视阵声呐混响,但由于计算量太大,无法实时实现,为此利用空时二维思想提出了一种改进的混响抑制方法。该方法利用投影矩阵法设计了时域和空域混响陷波器,分别滤除了与目标同频的旁瓣混响和与目标同方位的主瓣混响。海试实验数据处理结果表明:与其他方法相比,在计算量增加不大的情况下,性能接近最优处理方法。     

收发深度变化对浅海混响的影响研究

海洋中,由于种种原因可能造成声呐发射深度或接收深度发生变化,针对这一问题,研究了水听器的晃动给混响强度带来的影响。在波束位移射线简正波理论的基础上推导了浅海混响模型,仿真比较了负跃层浅海情况发射深度或接收深度上下变化1m时（小幅度变化）的混响衰减曲线,结果表明发射深度或接收深度上下变化1m时对混响衰减曲线的影响不大。可以认为水听器小幅度晃动时浅海混响相对于声源深度及接收深度是稳定的。     

收发深度变化对浅海混响的影响研究*

海洋中,由于种种原因可能造成声呐发射深度或接收深度发生变化,针对这一问题,研究了水听器的晃动给混响强度带来的影响.在波束位移射线简正波理论的基础上推导了浅海混响模型,仿真比较了负跃层浅海情况发射深度或接收深度上下变化1m时(小幅度变化)的混响衰减曲线,结果表明发射深度或接收深度上下变化Im时对混响衰减曲线的影响不大.可以认为水听器小幅度晃动时浅海混响相对于声源深度及接收深度是稳定的.     

非平坦地形双基地海底混响的快速计算方法改进

针对传统双基地海底混响的计算量问题,对该类海底混响的理论计算模型进行了改进,利用基于Lambert散射法则的闭型表达式和基于曲线拟合的数值计算方法,实现了对任意地形双基地海底混响的快速计算。基于该方法,对不同变化规则的非平坦海底双基地混响进行了仿真分析,并讨论了周期和非周期的非平坦海底环境下,地形拟合步长对信混比计算精度的影响。仿真结果表明:该方法能够快速计算得到复杂海底地形的信混比空间分布。相比经典单元散射混响模型,所提出的双基地海底混响计算改进方法可以大幅提高计算效率,同时在合理的海底地形拟合步长前提下兼顾计算结果的精度。     

一种基于声矢量阵混响空间特性的窄带目标探测算法

针对声矢量水听器阵主动探测问题，从声矢量混响空间特性方面开展研究。首先，从理论上分析各向同性混响条件下声压阵、振速阵的空间相关系数，指出远距离、长处理帧条件下声压、振速阵列半波长以上阵元间距的各向同性混响近似不相关；然后，以此为基础，给出声矢量圆阵信号接收模型，并针对各向异性、各向同性混响共存情况，给出了一种声矢量解析振速平滑阵列处理方法。该方法充分利用解析振速结构特点，对声压、解析振速阵列数据协方差矩阵进行累加平均，有效减小了不同阵元各向异性混响成分相干性。实测数据结果表明：声矢量解析振速平滑方法的常规波束形成处理与最小方差无畸变波束形成处理的声场级都小于声压阵处理结果，具有更高的目标分辨能力。     

Alpha稳定分布混响建模及信号检测

研究了基于对称Alpha稳定分布的浅海环境下混响及噪声的建模问题.分析了浅海环境下混响形成过程及其非高斯特性,采用对称Alpha稳定分布理论对其进行了建模,并从声呐接收端的混响瞬时值以及包络的概率密度分布与Alpha稳定分布的匹配程度验证了模型的有效性.研究了基于对称Alpha稳定分布模型的混响噪声背景下的目标信号检测方法.提出了三种检测方法并进行了仿真测试,通过检测性能及模型的精确性分析了三种方法的优缺点,验证了建模精度对检测性能的影响.     

浅海混响的建模与预报

建立了独立于传播模型之外的统一的浅海混响计算模型,分别给出基于简正波理论和波束跟踪理论的模型表达式.结合仿真算例和实验数据,进行了基于这两种理论的模型计算结果比较分析和实验验证.结果表明,统一的混响计算模型有利于基于不同的传播模型进行混响强度的计算,且具有明晰的物理意义;基于简正波理论与波束跟踪理论的模型计算结果吻合,使用这两种方法都能很好地预报实验结果.     

基于混响室的雷达瑞利杂波模拟研究

为应对复杂电磁环境下雷达应用需求,提出一种基于混响室的雷达杂波模拟方法,利用电磁仿真软件FE—KO构建了混响室模型,分析了搅拌器控制与接收响应周期性的关系,通过随机控制混响室搅拌器在混响室内模拟了具有瑞利分布的杂波信号．实验结果显示,本实验数据分布曲线与瑞利分布曲线有良好的拟合性．     

结构设计对混响室场性能影响的仿真研究

通过仿真计算,分别研究了尺寸比例设计对混响室场均匀性的影响和体积变化对混响室电场强度大小的影响。数据结果表明：混响室内工作区域的场均匀性随着混响室长／宽比值增大而变差,且为获得场均匀性较优的测试环境,长宽比例应〈2。同时证明了混响室存在一临界体积上限,小于临界体积上限时,随着体积的增大,室内的电场强度逐渐减小,场均匀性逐渐提高;达到临界体积上限后,室内的场均匀性开始变差,混响室逐渐丧失对电磁波的混响作用。通过仿真计算得出混响室模型临界体积上限为10^4m^3。     

频率搅拌混响室内小屏蔽体的场均匀性检验

为了研究频率搅拌混响室内小屏蔽体的屏蔽效能测试方法,需要检验小屏蔽体内的场均匀性．通过对混响室的场均匀性测试方法的研究,提出基于矢量网络分析仪的测试方法,通过计算工作区域任意两点的功率比检验场均匀性,并用该方法检验工作区域内小屏蔽体的场均匀性．实验结果表明：混响室采用扫频信号实现频率搅拌时,放置于工作区域的小屏蔽体内部同样有较好的场均匀性．     

不同电磁环境电路辐照效应比较研究

为了研究混响室和GTEM室电磁环境效应的相关性,分别在混响室和GTEM室中用连续波对同一敏感电路进行电磁辐照,测试电路的干扰阈值,统计分析实验数据,绘出混响室和GTEM室中电路干扰阈值的最小值、最大值和平均值随频率的变化曲线。据此,对混响室和GTEM室辐照效应的相关性进行分析,结果表明：混响室中电路干扰阈值最小值和GTEM室中电路干扰阈值最小值变化趋势一致,两者具有较好的相关性,而干扰阈值的最大值相关性较差,干扰阈值平均值的相关性介于最大值和最小值的相关性之间。     

双天线激励混响室场均匀性研究

采用电磁仿真软件FEKO分别建立单、双天线激励混响室仿真模型，通过计算混响室测试区域电场标准偏差值研究混响室场均匀性。研究表明：与单天线激励混响室相比较，混响室工作于双天线激励条件时，测试区域各轴向电场标准偏差平均下降了15．3％，总标准偏差下降了21．9％，改善了测试区域场均匀性，这说明双天线激励混响室可提高场均匀性，同时利用双天线的功率合成解决了混响室大功放问题。     

收发合置情况下海底混响仿真

为了实现收发合置情况下海底混响时间序列仿真,提出了一种混合模型方法。该方法将点散射模型方法与单元散射模型方法混合使用,既能够克服单元散射模型方法中高斯分布假设带来的计算误差,又能够克服点散射模型方法计算复杂的问题。针对窄带发射信号,为了便于计算,设计了一种适用于任意采样率的基于复包络的混响信号仿真方法。最后,通过仿真试验证实了仿真方法的有效性。     

混响背景下基于高阶统计量的动目标检测方法

针对混响背景中的动目标检测问题，根据基阵接收数据经过波束形成与匹配滤波后的输出结果计算高阶统计量，并将其视作观测空间。基于此空间中混响和目标回波的差异，利用多ping的高阶统计量构造特征向量，计算特征向量之间的马氏距离作为混响和目标差异的量化标准，再依据最大一致条件功效检测准则选择门限检测方法。波形数据仿真与海上实录数据检验均表明该方法的检测性能优于单ping波束形成及匹配滤波方法。通过蒙特卡洛仿真获得不同信混比下的ROC曲线，与单ping检测相比，在保证虚警概率小于0.01，检测概率大于0.5的条件下，最小可检测信混比降低约6dB。     

目标和环境特性对主动声呐浮标作用距离影响研究

主动声呐浮标的作用距离不仅和自身设备性能有关,还和目标运动特征及环境特性有着密切的关系.通过建立潜艇目标运动、海洋混响的数学模型,利用浅海平滑平均声场理论推导了潜艇深度变化后主动声呐浮标的作用距离,讨论了潜艇采用不同航深以及海洋混响对主动声呐浮标作用距离的影响,并进行了仿真.结果表明,目标和环境特性对主动声呐浮标的作用距离有重要影响,为航空搜潜训练提供了理论依据.