基于合成孔径声阵列算法的低频噪声源定位研究开题报告

全文总字数：7048字

1. 研究目的与意义（文献综述）

阵列信号处理方法已被广泛应用于声纳、雷达、通信、电子对抗、输变电工程等领域。随着科技时代的发展以及当代国防军事的须要，目标声源的定位精度和分辨率的要求也进一步提高。合成孔径技术的基本思想是对小孔径基阵沿直线运动过程中记录的接受信号进行孔径合成处理，经过相位及空间补偿进行子阵合成后，达到虚拟大孔径基阵的方位分辨力效果。与传统的声源定位方法相比，合成孔径技术具有更高的目标定位精度、阵增益和方位分辨力，可以降低工程施工难度，适合低频噪声目标的噪声测量，具有广泛的科研价值和工程应用价值。

合成孔径技术最早起源于雷达成像领域，目的是提高雷达图像的方位分辨力，将它引入声呐领域是从上世纪60年代开始的。然而合成孔径技术在声呐领域的应用远不如雷达成功。虽然经过三十几年的发展，仍未进入使用阶段。孙大军^[1]对sas的发展历程进行了综述。主动目标定位技术的应用中系统存在隐蔽性和安全性难以保证的问题，于是被动定位系统成为研究的重点。被动合成孔径方法有：yen和carey提出的被动合成孔径方法^[2]、基于快速傅立叶变换的被动合成孔径^[3]以及扩展拖曳阵测量方法^[4]等。

2. 研究的基本内容与方案

2．1研究内容

本文主要通过详细了解现有合成孔径算法的性能，对算法进行分析，利用matlab 软件进行低频声源定位仿真模拟，根据仿真结果分析①合成孔径阵列和传统阵列之间的差异，②点声源的位置关系对成像图的影响，③阵形大小及分布对声源定位的影响，④图像特点（二维图、三维图），等。

2．2研究目标

3. 研究计划与安排

（1）查阅国内外文献了解合成孔径算法基本思想，并归纳总结国内外基于合成孔径算法声源定位的研究现状，完成文献综述、开题报告和英语翻译。

（第1周—第3周）

（2）学习基于波束形成技术的声源定位理论，重点研究合成孔径算法在空气声中的噪声源识别定位。 （第4周—第6周）

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 孙大军.合成孔径声呐技术研究(综述)[j].哈尔滨工程大学学报, 2000(01): 51-56.

[2] yen n c，carey w．application of synthetic apertureprocessing to towed array data[j]．the journal of the acoustical society of america , 1989,86(2):754-65[3] stergiopoulos s， urbanh. a new passive synthetic aperture technique for towed arrays [j]. ieeejournal of oceanic engineering，2002,17(1):16 - 25.

[4] stergiopoulos s，sullivan e j. extendedtowed array processing by an overlap correlator[j]. journal of the acousticalsociety of america, 1989,86(86):158-171.