海洋波導(dǎo)中的聲源被動定位問題是水下聲信號處理中的一個重要研究領(lǐng)域。匹配場處理是解決該問題的一個常用方法,其基本思想是,對海洋信道進行建模,并將估計參數(shù)空間網(wǎng)格化,對每個網(wǎng)格對應(yīng)參數(shù)通過模型計算得到拷貝場,并將其與實際接收陣得到的測量聲場進行匹配,得到模糊度平面,并由此得到對聲源位置的估計。該方法的主要缺點在于其對模型準確性的依賴性,即在聲場模型參數(shù)誤差較大時,通常導(dǎo)致定位準確率下降且定位誤差增大。除此之外,噪聲以及強干擾常導(dǎo)致模糊度平面中存在高于感興趣的聲源主瓣的旁瓣,對匹配場方法定位性能的影響極大。為了解決上述問題,本文分為以下幾個部分進行研究。首先,本文對低信噪比及環(huán)境失配等場景中匹配場的主旁瓣分布進行研究,研究結(jié)果表明,在信噪比較低以及環(huán)境參數(shù)不精確的情況下,模糊度平面中仍存較大概率在聲源位置附近得到一個較大的主瓣或旁瓣,這一特性也成為之后研究的基礎(chǔ)。其次,為了利用匹配場處理的主旁瓣分布特性,將基于隨機有限集的單目標跟蹤算法伯努利濾波器引入水下聲源跟蹤問題,提出匹配場-伯努利濾波框架,用于處理匹配場方法定位性能不佳場景（如低信噪比、環(huán)境參數(shù)失配等）中的聲源定位、跟蹤問題。數(shù)值仿真... 

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
2 匹配場處理原理及方法
    2.1 匹配場處理的基本框架
    2.2 聲場模型
    2.3 常用的匹配場算法
    2.4 性能指標
    2.5 小結(jié)
3 淺海環(huán)境中的匹配場聲源定位特性研究
    3.1 仿真環(huán)境
    3.2 低信噪比場景下的匹配場定位分析
    3.3 環(huán)境失配場景下的匹配場定位分析
    3.4 小結(jié)
4 淺海環(huán)境中的水下目標跟蹤
    4.1 基于匹配場的聲源跟蹤框架
    4.2 伯努利濾波器
    4.3 實際環(huán)境中的單目標跟蹤仿真
    4.4 基于SWellEX-96數(shù)據(jù)的單目標跟蹤
    4.5 小結(jié)
5 基于標簽多伯努利濾波器的水下聲源定位
    5.1 標簽多伯努利隨機有限集
    5.2 貝葉斯多目標濾波
    5.3 標簽多伯努利濾波
    5.4 水面聲源干擾情況下的水下聲源跟蹤
    5.5 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
作者簡歷



本文編號：3662332