预处理器性能对信号检测的影响分析

论文摘要

水下定位技术在水下试验场运用广泛,对水下运载平台的测试、试验具有重要意义。本文分析了水声定位技术的国外现状,对从超短基线到长基线的定位系统产品做了概述,同时也对国内水下试验场多套水下定位系统做了概述。水声定位系统中,预处理器的作用相当于人的眼耳喉舌,是整个接收系统最早的信号处理者,它的性能对后续的数字信号处理有较大影响。随着现代数字信号处理器的高速发展,预处理器结构也发生了较大变化,也朝着集成化、小型化方向发展。本文分析了水下试验场中典型四套定位系统的预处理器结构,总结了适合于矢量宽带和合作信标两种测量方式下的通用性预处理器结构,阐述了两种结构的不同特点,分析了实际预处理器与理论预处理器之间的差异及产生的原因。研究了Notch滤波信号处理和单水听器矢量测向信号处理的方法和手段,并针对预处理器性能的差异展开分析,讨论预处理器性能变化对两种信号处理方法产生的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 水下定位系统的研究概况
• 1.3 本论文主要研究内容
• 第2章 水下定位系统通用化预处理器结构研究
• 2.1 引言
• 2.2 几种水下定位系统预处理器结构
• 2.2.1 水下目标航迹测量系统
• 2.2.2 长基线水下航行器导航定位系统
• 2.2.3 近程高精度定位系统
• 2.2.4 被动式垂直航迹测量系统
• 2.3 水下试验场定位系统的通用化结构
• 2.3.1 预处理器的指标设计
• 2.3.2 合作信标式定位系统
• 2.3.3 矢量测向式定位系统
• 2.4 实际预处理器与理论预处理器之间的差异分析
• 2.4.1 放大量差异分析
• 2.4.2 滤波器性能分析
• 2.4.3 电路噪声分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 水下定位系统的常用信号处理方法
• 3.1 引言
• 3.2 Notch 滤波器组信号处理
• 3.2.1 自适应Notch 滤波器
• 3.2.2 瞬时频率方差检测器（VIFD）
• 3.2.3 能量检测、脉冲鉴宽
• 3.3 矢量信号处理
• 3.3.1 矢量水听器工作原理
• 3.3.2 单矢量水听器测向原理
• 3.4 本章小结
• 第4章 Notch 滤波器组信号处理仿真
• 4.1 引言
• 4.2 Notch 滤波器CW 脉冲检测性能分析
• 4.2.1 单通道Notch 滤波器
• 4.2.2 多通道Notch 滤波器
• 4.3 限幅对信号处理的影响
• 4.4 滤波器的影响
• 4.4.1 带宽
• 4.4.2 阶次
• 4.5 本章小结
• 第5章 单矢量水听器信号处理仿真
• 5.1 引言
• 5.2 幅度一致性的影响
• 5.3 相位一致性的影响
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢