采矿混响环境下超声波探测信号设计

作     者：赵海鸣 吴志杰 郝奇 王艳丽 罗柏文 ZHAO Haiming;WU Zhijie;HAO Qi;WANG Yanli;LUO Bowen

作者机构：中南大学机电工程学院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083 湖南科技大学湘潭411201 

基　　金：国家自然科学基金项目(51874353) 湖南省自然科学基金项目(2017JJ4038)资助 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2020年第45卷第4期

页      码：554-562页

摘      要：针对深海采矿环境中混响干扰对水下微地形探测的影响,设计了一种可以抑制水下混响并提高探测精度的超声波发射信号。通过分析探测目标的接收信号模型,根据Neyman-Pearson准则得到目标回波探测模型的检测性能评价指标。基于高斯点目标最优检测理论,提出采矿混响环境下发射波形的能量谱设计方法,进而得到混响环境下超声探测信号的幅度谱。保持幅度谱分量恒定,利用信号相位谱与信号长度的关系设计了可以满足不同探测系统和探测环境需要的超声波探测信号。利用设计的超声波探测信号及常用声呐信号在模拟深海采矿环境下进行探测实验,结果表明所设计的超声波探测信号在探测精度及抗混响能力方面均优于常用声呐信号。

主 题 词：混响环境 幅度谱 信号长度 信号设计 超声波探测 相位谱 探测精度 超声波发射 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.15949/j.cnki.0371-0025.2020.04.012

馆 藏 号：203950235...