复域DSLA主动时反目标定位研究

摘要

在浅海波导环境进行主动探测是水声信号处理的难题。本文基于双螺旋线阵(DSLA，Double Spiral Line Array)研究时反发-收互动技术实现对目标的三维主动定位，旨在提高对安静目标的探测能力和增强对小目标的感知能力。
　　 主动目标探测面临混响问题，本文利用时反处理抑制混响、提高回混比。时反处理是已知信道知识的匹配场处理，其时反聚焦特性为环境的不确实性所制约，为此研究了宽容的时反处理，即迭代时反处理和时反算子分解法。
　　 实际海洋环境具有三维特性，声场也是三维的，目标的回波信号中蕴含有目标的距离、深度和方位信息，为此利用DSLA，实现对目标的三维定位。另外，在有限的阵物理孔径下，通过DSLA布置更多的传感器获得更大的阵增益，提高回混比。
　　 复域是完备的信号空间，在其建模可以包含信号的非寻性和非圆性特征。利用增广域上的信息可以进一步提高目标的探测能力。与DSLA联合可以实现对目标的高分辨力定位。
　　 数值仿真和实验室波导实验结果表明，基于DSLA复域主动目标探测系统较常规的主动时反处理具有更高精度的三维定位能力。