基于多片高性能DSP的主动声呐低速运动小目标探测系统

摘要

自主水下航行器(AUV)等水下运动平台的主动声呐在浅海复杂环境工作时,其性能容易被杂波造成的虚警影响,难以完成对低速小目标的探测。针对这一问题,探测系统采用了具备杂波抑制能力的二进制相移键控(binary phase shift keying,BPSK)波进行目标探测。但BPSK波多普勒敏感、速度容限小、易失配,需要大量的副本覆盖检测范围,处理过程计算量大。为了解决这一问题,文中采用6片高性能数字信号处理器(DSP)芯片构成的信号处理机,设计了与硬件平台适应的处理算法,并对软件进行了实时性优化。经过实时性测试,该系统可在160 ms内完成发射脉宽200 ms的BPSK波1帧回波数据的实时处理。湖试试验中,该系统可检出预先布置在1360 m处,航速1 kn,目标强度3 dB的应答器。试验结果表明,该探测系统可在复杂水下环境实时有效探测低速小目标。