可变频的水下合作目标定位研究

论文摘要

水下合作目标定位系统作为一种应用成熟、简单有效的系统被普遍采用。随着水下运载平台不断向智能化发展,频段的利用越来越广泛,合作声源的频率也应随之改变,同时,为了获得更好的定位效果,发射信号的信号形式也会随着改变。可变频的水下合作目标定位系统的主要目的就是能够接收并处理不同频率、不同信号形式的声源信号,最终实现设备的通用性。中心频率已知的CW信号的检测与时延估计是水下合作目标定位的一个基本任务,本文在此基础上对接收机进行改进,提出中心频率可自由设定的可变频方法,并针对中心频率未知的CW信号,提出了频点自跟踪测频和两级滤波的检测与时延估计方法,给出仿真结果。线性调频信号的时间带宽积可以调整,具有较好的时频联合分辨能力。本文将线性调频脉冲信号引入水下合作目标定位系统中,并利用不同的时频分析方法进行仿真研究,最后分别给出在水声信道中拷贝相关器、WVD和分数阶傅里叶变换对线性调频脉冲信号进行检测和参数估计的结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 水下合作目标定位的研究概况
• 1.2.1 合作声源的信号形式
• 1.2.2 应答式合作目标定位系统构成
• 1.2.3 浮标式合作目标定位的系统构成
• 1.3 本论文主要研究内容
• 第2章 水下合作目标定位原理及分析
• 2.1 引言
• 2.2 水下合作目标定位的定位解算原理
• 2.3 定位精度分析
• 2.3.1 测阵误差
• 2.3.2 测时误差
• 2.4 本章小结
• 第3章 可变频的CW信号合作目标定位方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 中心频率已知的合作目标定位
• 3.2.1 自适应Notch滤波器基本原理
• 3.2.2 CW信号检测仿真研究
• 3.3 中心频率未知的合作目标定位
• 3.3.1 频点自跟踪测频
• 3.3.2 两级滤波的检测与时延估计
• 3.4 可变频合作目标定位的软件设计
• 3.4.1 自适应滤波器的设计
• 3.4.2 联合检测及时延估计
• 3.4.3 显控子系统的参数设置
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于线性调频信号的合作目标定位研究
• 4.1 引言
• 4.2 LFM的拷贝相关器
• 4.3 LFM的时频分析
• 4.3.1 短时傅立叶变换（STFT）
• 4.3.2 Wigner-Ville分布（WVD）及WVD-HT
• 4.3.3 分数阶傅立叶变换（FRFT）
• 4.4 仿真比较
• 4.4.1 无多途扩展信道
• 4.4.2 多途声信道
• 4.5 CW与LFM脉冲信号性能比较
• 4.6 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