- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

在复杂浅海波导中, 环境参数的不确定性影响检测的稳健性, 故稳健检测是浅海检测中的重要问题. 本文结合简正波模型, 定义和估计了不确定环境中的水平阵角度域子空间, 提出了水平阵角度域子空间检测器及其稳健形式. 角度域子空间利用了不同环境参数条件下的水平阵远场观测模型, 包含了不确定环境参数信息, 估计过程中利用了硬海底条件下传播模态的水平波数与水体、沉积层声速之间的关系, 具有较少的先验信息要求和较低的实现复杂度. 在此基础上提出的水平阵角度域子空间检测器实现简单, 在不确定环境中具有一定的稳健性, 但其检测性能随目标方位角起伏. 将角度域子空间变换到维数恒定的子空间中, 得到角度域子空间检测器的稳健形式, 即稳健水平阵角度域子空间检测器, 该检测器在不确定环境中具有一定的稳健性, 同时检测性能在各目标方位上一致. 不确定浅海环境中的仿真结果表明, 稳健水平阵角度域子空间检测器具有和能量检测器近似的稳健性, 同时提高了检测能力.

关键词:

Abstract

The uncertainties of environmental parameters affect the robustness of detection method in complex shallow water. We define and estimate the angle-domain subspaces of horizontal linear array in a proper way under an uncertain environment. According to the angle-domain subspaces, we propose an angle-domain subspace detector and its robust form. Angle-domain subspaces contain an uncertain information by using the observation matrices in different environmental parameters. The relationship between the horizontal wave number of propagating modes and the sound speed of the bottom and sediment in hard seabed is used to estimate the angle-domain subspaces. The proposed angle-domain subspace detector is robust in an uncertain environment, but its detection performance fluctuates with target bearings. The angle domain subspace is transformed into a constant dimension subspace, robust form of the angular domain subspace detector, whose detection performance is consistent in all source bearings. The simulation results in the uncertain shallow-water environment show that the robust angle domain subspace detector has a similar robustness to the energy detector, and better detection capability.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.
3.

通信作者:孙超,csun@nwpu.edu.cn

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 11974285)和国家自然科学基金重点项目(批准号: 11534009)资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.
3.

Corresponding author:Sun Chao,csun@nwpu.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11974285) and the Key Program of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11534009).

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

环境参数/单位	符号	取值范围
海水深度/m	$ D_1 $	$ 100\pm 2.5 $
海面声速 /($ \rm{m\cdot s^{-1}} $)	$ c_{\rm{s}} $	$ 1500\pm 2.5 $
海底声速/($ \rm{m\cdot s^{-1}} $)	$ c_{\rm{b}} $	$ 1480\pm 2.5 $
沉积层声速/($ \rm{m\cdot s^{-1}} $)	$ c_{\rm{d}} $	$ 1600\pm 50 $
基底声速/($ \rm{m\cdot s^{-1}} $)	$ c_{\rm{h}} $	$ 1750\pm 100 $
底质密度/($ \rm{g\cdot cm^{-3}} $)	$ \rho $	$ 1.7\pm 0.25 $
底质吸收系数/($ \rm{dB\cdot }\lambda^{-1} $)	$ \alpha $	$ 0.35\pm 0.25 $
沉积层厚度/$ \rm{m} $	$ D_2 $	$ 100 $

下载: 导出CSV

环境参数	$ D_1 $/m	$c_{\rm{s} } /({\rm{m}}·{\rm{s}}^{-1})$	$c_{\rm{b} } /({\rm{m} }·{\rm{s} }^{-1})$	$c_{\rm{d} } /({\rm{m}}·{\rm{s}}^{-1})$	$c_{\rm{h} } /({\rm{m}}·{\rm{s}}^{-1})$	$ \rho $/(kg·$ \mathrm{m}^{-3} $)	$ \alpha $/(dB·$ \lambda^{-1} $)	$ D_2 $/m
环境1	$ 98.06 $	$ 1501.33 $	$ 1478.21 $	$ 1552.63 $	$ 1716.98 $	$ 1.59 $	$ 0.25 $	$ 100 $
环境2	$ 102.36 $	$ 1500.58 $	$ 1480.05 $	$ 1633.20 $	$ 1791.55 $	$ 1.93 $	$ 0.36 $	$ 100 $

下载: 导出CSV

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]

[1]	周玉媛, 孙超, 谢磊.基于轨迹泊松多伯努利混合滤波器的浅海匹配场连续跟踪方法. 必威体育下载 , 2023, 72(18): 184301.doi:10.7498/aps.72.20230124
[2]	周玉媛, 孙超, 谢磊, 刘宗伟.基于波束-波数域非相干匹配的浅海运动声源深度估计方法. 必威体育下载 , 2023, 72(8): 084302.doi:10.7498/aps.72.20222361
[3]	张少东, 孙超, 谢磊, 刘雄厚, 王宣.浅海波导环境不确定性对声源功率估计的影响. 必威体育下载 , 2021, 70(24): 244301.doi:10.7498/aps.70.20210852
[4]	孔德智, 孙超, 李明杨.浅海环境中基于模态衰减规律加权的子空间检测方法. 必威体育下载 , 2020, 69(16): 164301.doi:10.7498/aps.69.20191948
[5]	潘祚坚, 陈志忠, 焦飞, 詹景麟, 陈毅勇, 陈怡帆, 聂靖昕, 赵彤阳, 邓楚涵, 康香宁, 李顺峰, 王琦, 张国义, 沈波.面向显示应用的微米发光二极管外延和芯片关键技术综述. 必威体育下载 , 2020, 69(19): 198501.doi:10.7498/aps.69.20200742
[6]	孔德智, 孙超, 李明杨, 卓颉, 刘雄厚.深海波导中基于采样简正波模态降维处理的广义似然比检测. 必威体育下载 , 2019, 68(17): 174301.doi:10.7498/aps.68.20190700
[7]	钱治文, 商德江, 孙启航, 何元安, 翟京生.三维浅海下弹性结构声辐射预报的有限元-抛物方程法. 必威体育下载 , 2019, 68(2): 024301.doi:10.7498/aps.68.20181452
[8]	孟瑞洁, 周士弘, 李风华, 戚聿波.浅海波导中低频声场干涉简正模态的判别. 必威体育下载 , 2019, 68(13): 134304.doi:10.7498/aps.68.20190221
[9]	李晓曼, 张明辉, 张海刚, 朴胜春, 刘亚琴, 周建波.一种基于模态匹配的浅海波导中宽带脉冲声源的被动测距方法. 必威体育下载 , 2017, 66(9): 094302.doi:10.7498/aps.66.094302
[10]	戚聿波, 周士弘, 张仁和.浅海波导中折射类简正波的warping变换. 必威体育下载 , 2016, 65(13): 134301.doi:10.7498/aps.65.134301
[11]	程广利, 张明敏, 胡金华.一种更具普适性的浅海不确定声场快速算法. 必威体育下载 , 2014, 63(8): 084301.doi:10.7498/aps.63.084301
[12]	戚聿波, 周士弘, 张仁和, 张波, 任云.水平变化浅海声波导中模态特征频率与声源距离被动估计. 必威体育下载 , 2014, 63(4): 044303.doi:10.7498/aps.63.044303
[13]	刘宗伟, 孙超, 杜金燕.不确定海洋声场中的检测性能损失环境敏感度度量. 必威体育下载 , 2013, 62(6): 064303.doi:10.7498/aps.62.064303
[14]	刘海波, 吴德伟, 金伟, 王永庆.Duffing振子微弱信号检测方法研究. 必威体育下载 , 2013, 62(5): 050501.doi:10.7498/aps.62.050501
[15]	郑艳斌, 宋煜, 杜宝祥, 潘晶, 丁群.一种混沌密码序列周期特性检测新方法. 必威体育下载 , 2012, 61(23): 230501.doi:10.7498/aps.61.230501
[16]	谢小平, 陈宏平, 曹志彤, 何国光.归一化KLD系数及多维序列相关和同步的检测. 必威体育下载 , 2012, 61(13): 130505.doi:10.7498/aps.61.130505
[17]	高向东, 莫玲, 仲训杲, 游德勇, Katayama Seiji.大功率光纤激光焊焊缝跟踪偏差红外检测方法. 必威体育下载 , 2011, 60(8): 088105.doi:10.7498/aps.60.088105
[18]	张同伟, 杨坤德, 马远良, 黎雪刚.浅海中水平线列阵深度对匹配场定位性能的影响. 必威体育下载 , 2010, 59(5): 3294-3301.doi:10.7498/aps.59.3294
[19]	晋建秀, 丘水生, 谢丽英, 冯明库.一种基于周期轨道统计的混沌信号不可预测性强弱的检测方法. 必威体育下载 , 2008, 57(5): 2743-2749.doi:10.7498/aps.57.2743
[20]	谌龙, 王德石.基于参数非共振激励混沌抑制原理的微弱方波信号检测. 必威体育下载 , 2007, 56(9): 5098-5102.doi:10.7498/aps.56.5098

计量

文章访问数:3111
PDF下载量:66
被引次数:0

搜索

留言板