被动时反混响抑制方法研究

混响是主动声纳检测中主要的背景干扰,由于其一系列特殊的性质,混响抑制一直是困扰声纳信号处理的难题。文中研究了时反混响抑制方法,并在此基础上提出了一种基于前向预测的被动时反混响抑制新方法。该方法的基本思想是：利用目标回波出现前一时刻的混响信号进行时反算子分解获得一个混响子空间,并将其作为目标回波出现时刻返回信号的混响子空间的一个预测,然后利用被动处理来抑制接收信号中的混响分量,同时保持或增强目标回波分量。该方法不仅避免了主动时反信混比增强方法需要对各个可能存在目标的距离依次进行主动发射一接收处理的重复操作,还解决了当前被动时反混响抑制方法可能会使目标回波和混响同时被抑制的问题。针对典型浅海波导环境,通过计算机仿真实验验证了所提方法的有效性。     

迭代时反和自适应均衡联合的FMT水声通信

针对现有的滤波多音调制(FMT)水声通信需要使用较长的自适应均衡器来抑制水声信道中严重的多途效应引起的码间干扰这一问题,提出了迭代时反和自适应均衡联合的FMT水声通信方法.首先利用迭代方法构造的时反滤波器对解调后的各子载波信号进行滤波处理,然后利用自适应均衡器抑制残余的码间干扰.仿真分析和试验结果表明:由于迭代方法构造的时反滤波器可以显著压缩信道中的多途扩展,因此与仅使用自适应均衡的FMT水声通信方法及传统时反和自适应均衡联合处理的FMT水声通信方法相比,可以有效降低自适应均衡器的复杂度,并且通信性能更优.     

双向干扰抑制的多用户滤波多音水声通信研究

为了进一步抑制多用户滤波多音(FMT)水声通信中的同道干扰和码间干扰,提出了双向干扰抑制的方法．采用双向并行的干扰抑制结构,前向结构用于处理FMT解调后的各子信号,反向结构用于处理各子信号的时间反转形式．前向和反向结构均采用时反技术进行预处理,采用干扰抵消和判决反馈均衡进行后处理,合并双向处理的结果就可以得到用户序列最终的判决值．分析了所提方法的原理,并基于实际的试验数据对所提方法的有效性展开了验证．结果表明：所提方法通过双向处理可以获得额外的分集增益,与传统的单向干扰抑制方法相比,多用户FMT水声通信采用所提方法处理后的误码率和输出均方误差更低,性能更优．     

基于时反处理法的水下目标探测研究

水声信道存在多径效应、多卜勒频偏及各种噪声干扰.时反法能利用声波的互易性原理及波动方程的时反不变性,将收稿日期的信号进行时间反转后再重新发射,使得声音信号能够在原声源位置实现聚焦,可以有效地消除水声信道的多途效应.综述三种基于时反处理的水下目标探测方法:反复迭代法、DORT法(时反算子分解法)及MUSIC法(多信号分类算法).通过反复迭代进行时反操作,可以明显提高聚焦信号能量;DORT法和MUSIC法是在迭代时反的基础上进一步分析时反算子而得出的主动时反定位算法.利用DORT法及MUSIC法,可以对水下目标实现主动探测,定位出目标的具体位置.     

一种主动时反探测接收阵自聚焦

时间反转法是一种新颖的自适应聚焦技术,但多用在使发射能量聚焦在目标处,进而增强回波.提出的基于时反的探测接收自聚焦技术,使时反后的目标回波信号重新聚焦在接收阵列处,而不是目标处(或者虚拟接收阵列).通过这种改进,不但能得到更高的增益提升,同时聚焦后的简单波形结构也降低了后续信号处理的难度;应用此方案有利于降低时反的应用难度,也进一步降低了硬件要求.