国家海洋公益性行业科研专项(201005001) 作品数:10 被引量:28 H指数:4 相关作者: 郑恩明 陈新华 孙长瑜 余华兵 宋佳 更多>> 相关机构: 中国科学院 中国科学院大学 中国人民解放军91388部队 更多>> 发文基金: 国家海洋公益性行业科研专项 国家重大科学仪器设备开发专项 更多>> 相关领域: 理学 交通运输工程 一般工业技术 电子电信 更多>>
一种水下信号采集系统及高分辨波束形成应用 2016年 水下信号采集系统中,针对常规波束形成不能突破瑞利限问题,本文首先通过对系统阵元接收信号进行相位模式空间变换,将其变换为具有Vandermonde结构特性的虚拟阵元接收信号,然后依据本文所述的一种基于自回归模型的逆波束形成算法实现对目标的检测与高分辨方位估计,并利用姿态数据对目标方位估计结果进行修正。理论分析和实验结果均验证了,相比其他方法,本文所述方法具有较高的方位分辨率,可有效实现对小夹角多目标的检测和方位估计。实验结果同样验证了,该系统可有效对N路水听器、姿态传感器、深度传感器拾取的数据进行预处理、采集、解算和存储、实现对多目标检测和方位估计,该系统已在工程项目中得到实际应用。 郭高峰 陈新华 郑恩明 上官经邦 王萍关键词:信号采集系统 目标检测 基于幅值加权的未知线谱目标检测方法 被引量:9 2014年 针对目标辐射线谱信号未知时目标检测问题,提出基于幅值加权的目标检测方法。在目标辐射信号具有稳定线谱情况下该方法与已知线谱检测法增益一致;在目标辐射信号只有宽带信号情况下该方法与宽带能量积分检测法增益一致。数值仿真表明,与未进行幅值加权法相比,该方法检测性能得到提高,且鲁棒性较好。该方法对相关研究具有一定参考价值。 郑恩明 陈新华 孙长瑜关键词:信息处理技术 目标检测 三元阵被动定位中时延差估计算法研究 被引量:3 2014年 为了提高三元阵被动定位精度,该文对互谱法时延差估计进行了研究改进。改进算法解决了单独采用互谱法进行时延差估计存在的相位模糊问题,增强了互谱法在实际应用的鲁棒性。该算法所得时延差由周期值和修正值构成;时延差周期值是通过对阵元间互谱信号进行时延补偿所得,时延差修正值是采用最小二乘法对补偿后互谱信号拟合所得。理论分析和实验结果表明:采样率为310 Hz时的时延差估计精度可以达到610 s-,该方法具有很强的实用性。能有效提高三元阵被动定位精度。 郑恩明 丘颜 孙长瑜 陈新华关键词:信息处理技术 改善高分辨逆波束形成检测性能方法研究 被引量:5 2013年 针对常规逆波束形成(IBF)不能突破瑞利限问题,相关学者提出一种基于自回归(AR)模型的逆波束形成算法(AR_IBF)来提高逆波束形成的方位分辨率,但该算法相比IBF在实际应用中的检测性能较差。本文通过修改AR模型来改善高分辨率逆波束形成算法(AR_IBF)的检测性。修正后的逆波束形成算法(MAR_IBF)在保证对目标方位的高分辨率检测的同时,在较低信噪比条件下可实现对目标方位的有效检测。理论分析和数值仿真验证了本算法对目标的检测性能提高了近10logN dB(N为阵元数)。 郑恩明 孙长瑜 陈新华 余华兵关键词:目标检测 基于时延差方差加权的时延差估计方法 被引量:6 2014年 针对目标信源数未知时的时延差估计问题,该文提出一种基于时延差方差加权的时延差估计方法。该方法利用目标辐射信号频率单元对应时延差估计比较稳定,噪声频率单元对应时延差估计比较随机的特点,对各频率单元的时延差估计结果进行时延差方差加权,突出信号所占频率单元时延差估计结果,实现对目标信源数未知时的时延差估计。在该文仿真条件下,相比一般分频带互相关法,该方法对信噪比的鲁棒性提高了3 dB。理论分析和实验结果表明:该方法对信源数和信噪比的鲁棒性好于一般分频带互相关法。 郑恩明 宋佳 陈新华 孙长瑜 余华兵关键词:信息处理 一种水下声信号未知频率的时延差估计方法 被引量:6 2014年 针对目标辐射线谱信号频率未知时的时延差(TDD)估计问题,介绍一种基于时延差方差加权的时延差估计方法。首先对接收信号进行快速傅里叶变换(FFT)分析,然后采用引导信号对每一个频率单元进行频域互相关得到每一个频率单元时延差估计初值,最后利用噪声对应频率单元互相关谱最大值随机,目标对应频率单元互相关谱最大值基本一致的特点,统计各频率单元的时延差估计结果得到最终时延差估计值。理论分析和实验结果表明:该方法具有较好的有效性,对信噪比的宽容性远好于频域互相关法,该方法为弱线谱时延差估计提供了一个参考思路。 郑恩明 陈新华 孙长瑜关键词:信息处理技术 线谱检测 一种改善逆波束形成显示效果的方法 被引量:2 2013年 在低信噪比条件下,由于协方差矩阵中主对角元素相比其他元素所含噪声能量大,致使逆波束形成(IBF)所得空间谱中目标方位处能量与其他方位处能量差别小、显示效果不好。对此,本文采用对协方差矩阵主对角元素进行修正法来降低噪声对IBF的影响,扩大目标方位与其他方位处能量差别,改善空间谱显示效果。Matlab数值仿真和湖试数据处理结果均表明:在低信噪比条件下,本方法可改善IBF所得空间谱的显示效果。本方法简单有效,可满足实际工程应用,为改善方位历程显示效果提供一个参考。 郑恩明 陈新华 孙长瑜 余华兵关键词:信息处理技术 水声宽带任意信号源系统的自动操作 被引量:2 2013年 介绍了一套可实现自动操作的水声宽带任意信号源系统。上位机采用VC++进行滤波器设计和所需信号设计,可以随时调整参数生成需要的信号;上位机与专用采集卡、译码电路、继电器相结合实现发射机中匹配电路的控制,即相应换能器的选择,可匹配0.004~1.0Hz(归一化)宽带信号;上位机与专用采集卡、继电器和AB类放大电路相结合实现发射机中功放电路的控制,即模拟信号的放大输出。同时,给出了水声宽带任意信号源系统自动操作方法,本方法可减轻操作人员的长时间重复操作,解决工程实际中的人力资源问题。 郑恩明 孙长瑜 余华兵 陈新华 方华 李冰关键词:VC++ SQL SEVER 一种新阵型改进超短基线定位精度方法 被引量:3 2013年 超短基线是一种常用的水声定位技术,与其他基线相比,超短基线定位系统基线基阵尺寸小,易于安装。由于远距离误差发散快,超短基线作用距离短,所以其定位精度通常也不高。为了解决超短基线由于自身尺寸小而导致在远距离目标定位中定位精度差的问题,本文通过对传统4元正交阵进行阵型优化,提高了超短基线系统定位精度。相比已有的改进超短基线阵方法,该方法或减少了阵元数,或降低了发射端的制作难度。同时,针对新阵型定位算法,本文给出了相位补偿公式。仿真分析结果表明:新阵型在0°~360°内,目标定位精度比传统超短基线阵提高了近8倍,能够实现对远距离目标的高精度定位。 郑恩明 陈新华 孙长瑜 余华兵关键词:超短基线 SZF波浪浮标双通信数据接收回放系统 2014年 该系统目的是作为SZF波浪浮标的上位机接收软件,采用Microsoft Visual Studio 2005作为软件平台,利用Visual C++开发语言编写。上位机采用串口通信的方式分别通过GSM模块和数据接收机与浮标进行通信,实时接收浮标传送过来的数据,并且利用ADO数据库开发技术访问Access2007,实现对数据的保存。在实现波浪浮标数据实时显示与数据库存储同步进行的基础上添加了数据回放功能,可以主动索取存储在接收机上的波浪数据,并将其进行处理与转换。目前该数据通信软件已成功应用于有关的海洋工程部门单位,运行可靠。 唐原广 孙磊关键词:串口通信 波浪浮标 GSM