用模拟退火差异进化算法进行匹配场反演

分析了模拟退火算法与差异进化算法单独应用于匹配场反演时的局限性，构造一种结合两种算法优点的混合算法。模拟退火算法对差异进化算法的种群进行扰动，保留了差异进化算法的并行特性；在差异进化算法中引入模拟退火算法的重要性抽样思想，增强其逃离局部最优的能力，差异进化算法对目标函数梯度信息的利用仍然保留。仿真研究表明，混合算法在寻优时间与效率上达到了较好的平衡。     

基于协方差矩阵加权的阵列波束优化方法

针对目前二阶统计量加权波束形成存在的能量波束输出有负值和高旁瓣问题,提出了基于协方差矩阵加权的,适用于任意阵结构和阵元指向性传感器阵列的三种优化波束形成方法.一种是设计波束以最小加权均方误差逼近期望波束方法;另一种是旁瓣约束高增益协方差矩阵加权波束形成;第三种是主瓣约束条件下最低旁瓣协方差矩阵加权波束形成.这三种波束优化问题都可以转化为二阶锥约束优化形式,应用已有内点方法求出加权矩阵的数值解.计算机仿真和实验数据处理表明,它们均克服了高旁瓣和波束输出有负值的缺点,获得了不同约束条件下的最佳协方差矩阵加权波束.     

匹配场反演后验概率分析

构造了一种基于并行优化算法的后验概率分析算法，用于对匹配场反演结果进行定量的概率分析。应用并行优化算法的强收敛特性，解决了统计计算中常出现的收敛标准难以确定的问题；应用优化算法高度并行、种群个体收敛高度一致的特性，较好的解决了高维统计计算中样本数量与计算时间、样本数量与样本质量之间难以协调的问题。匹配场反演仿真算例表明，该算法能有效对反演结果进行概率分析。     

多输入多输出浅海水声信道响应的盲估计

提出一种在频率域实现的MIMO（multi—inputs multi—outputs）盲解卷积算法，可以在较低信噪比下求解得到浅海水声信道冲激响应的逆滤波器响应，不受时间域的原始信道阶数很长且稀疏的影响，经过求逆后得到原始MIM0浅海水声信道的冲激响应．最后采用合理的声场仿真模型验证了算法的有效性．     

时域宽带矩阵空域滤波器设计方法

提出了一种基于FIR滤波器的时域宽带矩阵空域滤波器设计方法.首先,采用窄带矩阵空域滤波器优化设计方法,设计对应工作频带内各子带的恒定扇区响应空域滤波加权矩阵集.应用该矩阵集元素重构N个宽带基阵加权向量集,设计对应的N个恒定响应空域宽带FIR滤波器,进而构成时域宽带矩阵空域滤波器.该方法实现了对阵元接收宽带数据的时域矩阵空域预滤波,提高了系统的实时信号处理能力.计算机仿真和实验数据处理结果验证方法的有效性.     

匹配场噪声抑制:原理及对水听器拖曳线列阵的应用

近年来水声信道中离散噪声源的抑制问题备受关注. 提出一种解决此问题的新的原理. 这种原理可称为匹配场噪声抑制(MFNS). 基于作者课题组已有的工作, 现已充分理解离散噪声源干扰如何影响水听器拖曳线列阵的性能. 在这一发现的启发下, 提出新的匹配场噪声抑制方法. 这种方法开发和利用噪声传输信道的特性, 达到远优于现有方法的噪声抑制效果. 它以匹配场的概念和最优传感器阵列处理的概念相结合, 实现离散噪声源的抑制, 同时保持最优波束用于接收所需要的远场平面波信号. 导出了一个约束最优的MFNS波束形成器, 其约束条件是平面波信号响应为一, 而离散噪声源的匹配场响应为零. 给出了该波束形成器权向量的闭式解. 计算机仿真与理论分析的结果十分一致.