【正文】 rement and shapefitting uncertainties [J]. Optical Engineering(S00913286)，2007.[4] 何心怡, 蔣興舟, 林建域. 基于亮點模型的潛艇回波仿真[J]. 魚雷技術(shù).[5]布列霍夫斯基赫著,楊訓仁譯. 分層介質(zhì)中的波. 第二版, 北京, 科學出版社,1985.[6]汪德昭,尚爾昌. 水聲學. 北京, 科學出版社,1980.[7]尤立克RJ 著,洪申譯. 水聲原理. 哈爾濱, 哈爾濱船舶工程學院出版社,1990.[8]黎海濤，徐繼麟，超寬帶線性調(diào)頻雷達目標回波模型[J]，電波科學學報，1999.[9]李鋼，ISAR回波模擬信號源設(shè)計[D］，哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文，2004.[10]Abraham Paulose,High Radar Range Resolution with the step Frequecy waveform,1994.[11]Mun,kok Leong,Stepped Frequency Imaging Radar Simulation[D],Nation UniversityOf Singapare for the Degree of Master,1991.[12]范軍，朱蓓麗，[J].聲學學報，2001, 26( 6): 545 550[13][J].聲學學報，1994, 19 ( 2):92一100附錄1:英文文獻Research of a Kind of Target Echo Signals Simulator For Sonar Yang Shulian1,2 (1. shandong Institute of Business andechnology,Yantai,264005China) (2. Naval Aeronautical Engineering Institute, Yantai,264001 China) Abstract A simulator of target echo signal for active and passive sonar has been developed which based on practical needs, and it can generate electronic and acoustic signals including passive or active sonar signal, target radiated noise,sea clutter and reverberation signals for passive or active sonar test. The simulator can realize the test of sonar39。當然，還要感謝在大學期間每一位給我上過課的老師們，雖然老師們可能不會記得住我，但是是您們教會了我很多書本上的知識，還教會了我很多課本之外的知識。鄭老師雖然外表看起來憨憨的，但那只是表面而已。經(jīng)過大學四年的歷練，我在認知上有了相當大的突破，學到了很多以前從未染指的知識，結(jié)交了一些來自五湖四海的同學，也見識到了大學教師們的睿智和智慧，在此感謝這四年來幫助過我的老師、同學和家人，感謝您們這四年來給我的幫助和支持。致謝 大學期間的最后一個課程設(shè)計馬上結(jié)束，意味著我的學生生涯到此為止。本文僅僅是對簡單形狀物體的回波模型進行了估計，并沒有對更加復雜的物體進行估計和研究。如何判斷前方事物的形狀特點，是否有無攻擊性，是否有無生命特征等等都需要通過某種方法對其進行分析，先對形狀進行估計，得到一個大概的形狀范圍才能進而對下面的估計判斷提供依據(jù)。該課題的研究提高了水下目標的探測能力，具有廣闊的應用前景。分布式目標聲成像是一項重要研究，現(xiàn)提出了一種利用均勻線列陣對相干分布式目標進行聲成像的新方法，該方法可以估計出亮點的參數(shù)信息，形成圖像，為目標聲成像提供了技術(shù)支持?？偨Y(jié)本課題主要的內(nèi)容是非對稱分布式目標的聲成像方法研究，介紹了線列陣、多亮點模型等基本的知識點。 M=6時，方差方位估計譜圖，方差方位估計譜圖。（4）當陣元數(shù)為6時，MATLAB程序仿真圖： M=6時，發(fā)射信號和陣元信號波形圖，發(fā)射信號和陣元信號模型。 M=8時，方差方位估計譜圖，方差方位估計譜圖。（3）當陣元數(shù)為8時，MATLAB程序仿真圖： M=8時，發(fā)射信號和陣元信號波形圖 ，發(fā)射信號和陣元信號模型。 M=10時，方差方位估計譜圖，方差方位估計譜圖。（2）當陣元數(shù)為10時，MATLAB程序仿真圖： M=10時，發(fā)射信號和陣元信號波形圖，發(fā)射信號和陣元信號模型。 M=12時，方差方位估計譜圖 ，方差方位估計譜圖。（1）當陣元數(shù)為12時，MATLAB程序仿真圖： M=12時，發(fā)射信號和陣元信號波形圖，發(fā)射信號和陣元信號模型。橫坐標為角度，縱坐標為方差，豎坐標為譜峰高度。（b）為陣元信號波形圖，橫坐標為時間，縱坐標為信號幅度。程序仿真圖： 仿真波形圖 。在研究單位和工業(yè)界，MATLAB也成為工程師們必須掌握的一種工具，被認為做進行高效研究與開發(fā)的首選軟件工具。MATLAB既是一門高級編程語言，又是一個功能超級強大的計算軟件，經(jīng)過30多年的研究與不斷完善，現(xiàn)已成為國際上最為流行的科學計算與工程計算軟件工具之一，現(xiàn)在的MATLAB已經(jīng)不僅僅是一個最初的“矩陣實驗室”了，它已發(fā)展成為一種具有廣泛應用前景、全新的計算機高級編程語言，可以說它是“第四代”計算機語言。而后，它有添加了豐富多彩的圖形圖像處理、多媒體、符號運算以及其他流行軟件的接口功能，使得MATLAB的功能越來越強大。這個程序獲得了很大的成功，受到學生的廣泛歡迎。MATLAB語言的產(chǎn)生是與數(shù)學計算緊密聯(lián)系在一起的。在新的版本中也加入了對C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA的支持。MATLAB可以進行矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應用于工程計算、控制設(shè)計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計與分析等領(lǐng)域。MATLAB和Mathematica、Maple、MathCAD并稱為四大數(shù)學軟件。第5章MATLAB程序仿真 MATLAB概述 MATLAB是由美國mathworks[18]公司發(fā)布的主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設(shè)計的高科技計算環(huán)境。除此之外，在構(gòu)造DSPE譜時，我們假定確定性角密度函數(shù)對于所有信源來講都是一樣的。參數(shù)向量是二維矢量，因而DSPE譜是定義在二維空間的函數(shù)。根據(jù)式（）,由二維參數(shù)譜峰搜索可以得出分布式目標的DOA。對于信號子空間部分,由于奇異值較大,所以對于噪聲子空間的貢獻就小,這樣一來,如果出現(xiàn)了對與源數(shù)目的漏報,就可以避免由于對源數(shù)目估計的不準確導致的估計結(jié)果錯誤,此時的噪聲子空間稱為加權(quán)的噪聲子空間。一般情況下,由矩陣方向矢量及噪聲子空間的正交性導出的MUSIC類方法用到的噪聲子空間是由特征向量張成的子空間,并未考慮特征值在其中的影響,這樣做的前提必須是對于目標源的個數(shù)估計十分準確的前提下,如果對于目標源的先驗知識不足,或者說估計的不夠準確,則此類方法往往不能做到準確估計每一個源的方位。此時的協(xié)方差矩陣RT 稱之為修正協(xié)方差矩陣，Toeplitz化解相干的原理不是通過降低陣元自由度而獲得的,而是通過改變協(xié)方差矩陣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)獲得的,所以這與平滑類解相干算法不同,陣列的孔徑得到了有效的利用。此矩陣可以理解為將采樣數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣進行時間平均和空間平均后的數(shù)據(jù)矩陣。為了解決這一問題, 提出對該算法的改進方法,構(gòu)造一個Toeplitz矩陣 （433）其中：，即元素是協(xié)方差矩陣下三角部分與主對角線平行的第條線上元素的平均。由可以得出,觀測數(shù)據(jù)矢量的協(xié)方差矩陣： (432)其中為觀測數(shù)據(jù)長度,在目標源之間不相干的情況下,均勻線列陣信號的協(xié)方差矩陣是Toeplitz[14]矩陣,矩陣的秩等于目標源個數(shù),通過對特征分解后的子空間的分析,利用方向矢量與噪聲子空間的正交特性來構(gòu)造算法的空間譜,由譜峰的位置求出目標方位。對于源內(nèi)角度相關(guān)源(來自同一源的不同角度的來波信號成分相關(guān))來說，角信號密度函數(shù)可以表示為：, 其中為目標反射信號,為第個分布式目標的角信號分布函數(shù),則時刻陣列的觀測數(shù)據(jù)可以表示為： （429）其中是第個分布式目標的方向矢量,對比點目標的情況,也可以把它理解為廣義流型向量,可以表示為: （430） 為分布式目標個數(shù),由分布式目標信號源的角信號分布函數(shù)的數(shù)學形式及其未知的分布參數(shù)決定,是階方向矢量,為陣元數(shù)。 相干分布源的方位估計方法 分布式目標可以看作一些滿足一定分布規(guī)律的散射點的集合,這些散射點之間有所聯(lián)系,所以和空間中的多目標是有所區(qū)別的?，F(xiàn)在假定維數(shù)是，基為并令，且有 （422）因此，對于所有，我們有 （423）由于s空間為張成的，故上式又可寫為 （424）對于所有的實現(xiàn)都成立既然是隨機函數(shù)，我們還有 （425） （426）那么，參數(shù)矢量可由下式估計得到 （427）其中稱為矩陣陣列流形。假定我們知道，比如，那么 （417）上述矢量屬于的正交補空間，正交于中的任一向量 任意，而且 （418）即 對于 （419）定義，我們有 , 對于 （420）MUSIC算法估計多個點源的DOA是通過最大化下面的“頻率探測器”， （421）這里為待估參數(shù)集合。點目標DOA為，的角密度函數(shù)表示如下： （415）這里為第個信號的隨機復包絡，那么，點目標情形時的信源子空間為 （416）對[13]進行線性運算得到信號子空間 恰好符合點目標時的信號子空間的一般定義。繼而，我們推廣該理論。所謂信源子空間，我們是指隨機過程 （412）的所有實現(xiàn)張成的線性空間。根據(jù)定義，的逆運算滿足： （48） （49） 我們有： （410）則 （411）首先，我們信號子空間和噪聲子空間的概念推廣到分布式目標。在中的內(nèi)積和范數(shù)定義為 （41） （42）這里表示該函數(shù)為連續(xù)函數(shù)。這兩種算法把信號子空間和噪聲子空間的概念推廣到分布式信源，實質(zhì)上是MUSIC類算法，因而需要陣列流形的測量和校準。 基于子空間的DSPE參數(shù)估計方法子空間方法是陣列信號處理中的重要方法，不僅適用于點信號源的情形，而且還可以推廣到分布式信號源參數(shù)估計。 在點目標估計中，因為只關(guān)心分布的目標的位置，即需要求出的參數(shù)只有一個，MUSIC算法利用接收數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣特征分解后的噪聲子空間和信號子空間的