主动声纳波形优化设计

摘要

发射信号波形设计是主动声纳系统设计的重要组成部分,直接影响声纳的多种性能指标和数据处理方法。本文从波形设计的角度入手,结合梳状谱信号与信道适应算法共同改善主动声纳的探测性能。
　　 首先在模糊度函数和Q函数的基础上分析基本信号波形的分辨力与抗混响能力,发现基本波形信号无法兼顾时间分辨力和频率分辨力,且存在测量模糊现象。为了解决以上问题,提出了利用具有宽带多普勒敏感性的梳状谱信号作为主动声纳发射的方案。研究了梳状谱信号的生成原理,并通过理论和仿真分析了包括SFM、PTFM和COSTAS等梳状谱信号的探测性能和抗混响能力。
　　 为配合试验数据采集和分析需要,编写了一套基于LabVIEW的主动声纳波形发射程序。该程序具有操作方便,显示直观,功能强大的特点。接下来对实验采集到的数据进行处理,包括时频分析、匹配滤波与功率谱分析。结果与理论分析基本一致。
　　 最后针对信道对波形影响严重这一问题,提出了两种信道波形适应方法,对信道自适应波形设计技术做了初步研究。