基于時(shí)反處理的混響抑制技術(shù)研究.pdf

1、淺海波導(dǎo)中，混響是限制主動(dòng)聲納作用距離和系統(tǒng)性能的主要背景干擾。它不僅和發(fā)射信號(hào)本身有著密切的關(guān)系，而且還和傳播通道的特性有關(guān)，故混響的抑制一直是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的難題。時(shí)間反轉(zhuǎn)處理方法利用了靜態(tài)介質(zhì)中波傳播的相互性，可以在不均勻的聲學(xué)介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)聲束的聚焦，而不需要介質(zhì)和換能器陣列性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的先驗(yàn)知識(shí)。這為目標(biāo)回波增強(qiáng)和海底混響抑制提供了新的思路和方法：通過時(shí)間反轉(zhuǎn)處理將聲能量聚焦到目標(biāo)位置，從而有效地增強(qiáng)目標(biāo)的回波，同時(shí)抑制聚焦點(diǎn)上下的

2、界面混響。本文主要研究了時(shí)反處理在混響抑制方面的應(yīng)用，內(nèi)容包括： 1．討論了海洋混響的基本理論和混響的射線．簡(jiǎn)正波模型。利用簡(jiǎn)正波理論推導(dǎo)出了本地海底混響平均強(qiáng)度的計(jì)算公式。 2．研究了時(shí)反處理的基本原理及其空間和時(shí)間聚焦特性。通過計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，研究了時(shí)反處理在淺海波導(dǎo)中的實(shí)現(xiàn)(時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡)。 3．研究了迭代時(shí)反處理和時(shí)反算子分解方法。利用傳輸矩陣分析了迭代時(shí)反處理的收斂性和時(shí)反算子分解方法的原理。并在不同條件

3、下，仿真分析了兩種方法的選擇性聚焦能力。 4．研究了時(shí)反處理在增強(qiáng)信混比方面的應(yīng)用。分析了典型淺海波導(dǎo)環(huán)境中時(shí)反處理增強(qiáng)信混比的能力和性能，以及時(shí)反處理對(duì)兩次傳輸過程中環(huán)境變化的穩(wěn)健性。進(jìn)一步將時(shí)反陣推廣到一般激勵(lì)情況，給出了時(shí)反零點(diǎn)設(shè)置方法。最后，結(jié)合時(shí)反聚焦和時(shí)反零點(diǎn)設(shè)置原理，給出了一種混響零點(diǎn)約束的回波增強(qiáng)方法。 5．研究了一種基于時(shí)反算子分解(DORT)的混響凹槽設(shè)置技術(shù)。在沒有探測(cè)聲源的條件下，通過對(duì)接收的混響