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利用主动声纳对目标进行探测是一种重要的水下目标探测方法,尤其是在探测静止的沉底和掩埋物体的场合。但是在浅海中,水声环境非常复杂,由于噪声、特别是混响的严重影响,使得目标的探测和识别变得非常困难。本文以研究水下掩埋弹性物体检测方法为目的,展开了一些研究,取得了一些较有价值的结果。
本文介绍了混响背景下主动声纳的检测理论与方法,对混响、波束形成、匹配处理以及时频分析进行了讨论,研究了水下弹性壳体目标的共振散射理论,并将匹配处理和时频分析技术应用于水池实验数据,验证了共振散射理论。设计了沉底及掩埋物的检测方案,包括水池方案和海试方案。在混响局部平稳高斯的前提下,利用AR预白化匹配处理方法,对海试实测混响信号进行了仿真,研究了预白化前后匹配处理效果,结果表明:在一定的信混比条件下,AR预白化匹配滤波处理可以作为有效的信号检测方法。最后以海洋外场实验数据为基础,对AR预白化匹配滤波的检测性能进行分析,并将AR预白化滤波和经典匹配滤波的检测效果进行比较,指出AR预白化滤波在性能上优于经典匹配滤波,前者是对后者的一种改进。