混响场中线列阵姿态对空间处理增益影响研究

论文摘要

混响是由海洋中的散射体对入射声信号产生的散射波信号在接收点迭加而形成的。一般情况下,混响场空间分布各向异性。设计基阵时,基阵中单元的相对位置确定后,就认定其基阵空间处理增益是不变的,这在各向同性场中该结论正确,而当基阵处于各向异性混响场时,阵增益还与混响场空间分布有关。由于混响场很难用解析的数学公式表达,所以本论文以单元散射模型进行混响仿真,研究混响场线列阵基阵不同姿态的空间处理增益,并与各向同性噪声场基阵不同姿态的空间处理增益进行比较,得到二者的差异以及混响场基阵空间处理增益的变化规律。在仿真实验中,模拟不同姿态基阵的混响信号,在固定方向波束形成,计算不同姿态时基阵空间处理增益。按照仿真模型,设计了水槽实验,并处理分析了实验数据。结果表明,基阵在各向同性噪声场中,空间处理增益不随着角度变化而变化;但是,基阵在混响场中,空间处理增益随着纵摇角的增大而增大,随着横摇角的增大而减小。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 混响研究的国内外发展概况
• 1.3 混响信号建模及空间相关特性研究现状
• 1.3.1 混响的信号建模
• 1.3.2 混响空间相关特性
• 1.4 论文主要内容
• 第2章 随机过程及混响理论
• 2.1 混响作为随机过程模型
• 2.2 海底混响及其特性
• 2.2.1 混响的时域统计特性
• 2.2.2 混响的空间特性
• 2.3 本章小结
• 第3章 基阵空间处理增益计算
• 3.1 信号场、噪声场及基阵处理器的数学描述
• 3.1.1 信号场模型
• 3.1.2 噪声场模型
• 3.1.3 常规阵空间处理增益
• 3.2 本章小结
• 第4章 混响场中基阵姿态对阵增益的影响
• 4.1 混响场基阵增益计算
• 4.2 混响仿真及仿真信号特性检验
• 4.3 混响场阵增益分析
• 4.4 与各向同性噪声场比较
• 4.4.1 各向同性噪声仿真
• 4.4.2 各向同性噪声场阵增益计算
• 4.5 本章小结
• 第5章 水池实验及实验数据分析
• 5.1 实验设计
• 5.2 实验数据分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录