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收发分置主动声纳与收发合置主动声纳相比具有探测范围广,配置灵活等优点。然而,由于发射机、接收机和目标三者之间的几何配置关系是非线性的,接收信号成分变得更加复杂,导致信号的检测系统也更加复杂。如何在浅海环境下进行收发分置主动声纳的目标检测是目前研究的热点。本文针对双基地主动声纳接收信号的特点,依据干扰成分的不同,依次进行了直达波信号和混响信号干扰抑制算法的研究,并根据研究结果设计了一套收发分置主动声纳目标检测仿真系统。
首先,从收发分置主动声纳的基本原理出发,按照干扰信号的产生原因不同,分别介绍了直达波信号、多途信号和混响信号的仿真模型,并根据仿真结果对干扰信号的某些特点进行了研究。
其次,针对直达波信号及其多途信号的特点,研究比较了基于波束导向的直达波抑制算法和基于波束导向与时延估计的直达波抑制算法。并对时延估计的算法中拷贝信号的选择进行了研究,比较分析了三种拷贝信号在不同信噪比条件下优劣。并利用这两种算法进行了混响背景下直达波抑制的仿真实验。
再次,对收发分置主动声纳系统的混响抑制算法进行了研究。分析比较了时空主分量反演算法(STPCI)和直接数据域方法(DirectDataDomain)对收发分置主动声纳混响抑制的效果,提出了结合利用两种方法特点的DDD-STPCI联合算法,仿真结果显示一定的抗混响效果。
最后,综合运用前几章的研究结果,设计了基于干扰抑制的收发分置主动声纳目标检测系统,并在计算机上得到了仿真验证。