基于垂直陣的目標(biāo)深度估計方法研究.pdf

1、隨著對海洋環(huán)境的開發(fā)和利用，聲納也向著陣列的形式發(fā)展，波束形成技術(shù)已經(jīng)成為一項(xiàng)成熟的技術(shù)方法，垂直陣擁有垂直方向的孔徑，通過利用波束形成技術(shù)，就可以獲得目標(biāo)信號入射的俯仰角度。論文以基于垂直聲壓線列陣的目標(biāo)俯仰角估計為基礎(chǔ)，分別提出兩種適應(yīng)于水下環(huán)境的目標(biāo)深度估計方法。
　　論文首先在垂直線列陣的基礎(chǔ)上，利用空間譜估計獲得目標(biāo)的俯仰角信息。研究基于垂直線列陣的常規(guī)及最小方差波束形成，給出定位模型，利用由聲傳播路程差引入的相位、方位

2、角信息，建立三維坐標(biāo)系下的仿真模型，通過理論分析和仿真計算、估計波達(dá)方向，實(shí)現(xiàn)多途條件下運(yùn)動目標(biāo)的俯仰角測量。
　　然后，論文研究在多途條件下的目標(biāo)深度估計。海洋中由于海底和海面的反射，會產(chǎn)生多途效應(yīng)，論文根據(jù)射線聲學(xué)模型，分析直達(dá)波及多途入射角度與聲源深度、距離之間的關(guān)系，建立基于垂直陣的聲源定位解算模型。論文中通過對垂直陣接收信號進(jìn)行時延截取再波束形成的方法，得到多途源方位距離成像圖，充分利用多途源的信息，推導(dǎo)多途效應(yīng)的影響大

3、小與目標(biāo)的水平距離、深度、相對陣列的俯仰角度這幾個因素的關(guān)系，并解算目標(biāo)聲源的深度信息，進(jìn)行仿真驗(yàn)證。對湖試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，驗(yàn)證基于射線聲學(xué)模型的定位方案和仿真結(jié)果。
　　最后，在鄰近海面點(diǎn)聲源的模型基礎(chǔ)上，分析目標(biāo)聲源直達(dá)波和海面反射聲波的相干疊加作用，提出一種基于深度的目標(biāo)信號分離的新方法。該方法從利用垂直陣獲得的目標(biāo)俯仰角變化曲線成像圖中提取出目標(biāo)的軌跡及波束形成輸出值，通過一種廣義的傅里葉變換的方法，沿著目標(biāo)軌跡對波束輸出值