收发分置主动声纳直达波抑制信号处理方法的研究

摘要

对于收发分置主动声纳系统，直达波是其最主要的干扰之一，因此，直达波抑制信号处理方法的研究是收发分置主动声纳目标探测的重要课题之一。本文主要研究了时空域的直达波抑制算法，主要内容有以下几个方面：
　　 首先，从直达波的定义出发，分析了收发分置条件下的目标回波和直达波的特性区别，得出它们可以在时间、空间、能量及频率等方面有所不同的结论。
　　 其次，研究了几种直达波抑制信号处理算法在收发分置声纳系统中的应用，并讨论了它们的适用条件及性能特点。其中，时间门限法要求直达波和目标信号有不同到达时间，最小方差无失真响应算法(MVDR)/线性约束最小方差算法(LCMV)适用于平面波模型并要求已知目标方位，自适应滤波算法和时空主分量(STPCI)算法要求目标信号和直达波具有一定的正交性，而基于波束导向直达波估计的时延补偿算法则要求阵元信号中直达波的精确时间估计。
　　 最后，针对基于波束导向直达波估计的时延补偿算法的局限性，进行了改进，提出了一种基于波束导向和阵元匹配精确时延差估计的时空联合直达波抑制方法，使其不仅适用于远场信号，还适用于近场信号，同时提高了直达波到达各阵元时延差的估计精度，使直达波的残留大大降低，从而改善了直达波的抑制效果，通过仿真，验证了改进方法的有效性。