【摘 要】
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目前,相关技术在水声信号处理中得到广泛的应用,而浅海信道条件下水下声信号的相关性是水声信号检测与估计的重要基础。本文主要对浅海信道条件下宽带声信号的相关性进行了仿真
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目前,相关技术在水声信号处理中得到广泛的应用,而浅海信道条件下水下声信号的相关性是水声信号检测与估计的重要基础。本文主要对浅海信道条件下宽带声信号的相关性进行了仿真研究,观察了仿真条件下相关函数的峰值变化和瀑布图,并与实际情况下水下声信号的相关性进行了对比验证。
由于相关技术目前在水声信号处理中主要用于目标定位中的时延估计,故本文以水声目标定位为背景,首先利用仿真的方法在Bellhop模型下对浅海信道进行建模,得到信道传递函数。采用宽带白噪声信号与水声信道的传递函数进行卷积来得到阵元接收信号,对不同水听器阵元的接收信号作互相关,得到相关函数。通过改变水下声信道的声速分布、改变用于目标定位的阵元孔径及深度、改变定位目标的距离、改变噪声强度等条件,分析了各种不同情况下水听器接收阵元之间的相关函数,得到了相关函数的峰值变化规律及瀑布图的变化规律,并得出了相关系数的变化情况,同时给出了不同距离情况下相关峰值的变化范围。仿真证明相关函数的峰值跳变主要是由多径造成,影响相关系数变化的主因是目标距离发生变化。最后将实际湖试实验中的相关函数与同样情况下仿真得到的相关函数进行了对比。可以看出仿真能够较准确地获得相关函数的峰值分布,可以对实际处理中的相关峰值位置分布进行预测,为相关峰值的跟踪检测处理提供有效的数据参考。
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