浅海水下目标被动定位技术研究_王云.caj

水下目标被动定位是水声学研究的重点和热点，在海洋开发、海洋工程和国防安全等 领域扮演着重要角色。浅海环境中，声传播特性复杂多变，研究声源定位问题要考虑水声 信道的影响。目前，匹配场处理结合声传播模型和阵列信号处理，是水下目标被动定位的 主要手段之一。虽然匹配场处理在水下目标被动定位方面取得了广泛且成功的应用，但是 某些情况下，比如环境失配、表面干扰、模型参数未知等，其定位性能受到严重影响或者 制约。本文针对上述问题展开研究，主要工作和研究成果包括： 针对环境失配问题，提出了一种基于凸优化理论和随机投影的稳健压缩自适应匹配场 定位算法。从提高稳健性角度出发，首先借鉴最差性能最优思想，对自适应匹配场定位算 法的拷贝场向量的不确定集进行约束，然后将由于约束条件非凸导致的非凸优化问题近似 为凸优化问题中的二阶锥优化问题进行求解，最后使用非相干叠加将算法由窄带推广到宽 带。从降低复杂度角度出发，引入随机投影对拷贝场向量和声压场向量降维，在保持算法 稳健性的前提下降低算法复杂度。通过仿真数据和海试数据验证算法的有效性，结果表明， 该算法能够有效地保持主瓣宽度和降低旁瓣高度，提高自适应匹配场定位算法的稳健性。