声纳浮标对空中声源干扰的抑制方法研究

　　0引言

　　航空反潜是重要的反潜手段之一。目前航空反潜平台使用的声学搜潜设备主要有吊放式声纳和声纳浮标，其中声纳浮标体积小，可携带数量多，效率高，布放和使用方便，与其他搜潜设备兼容性好，被广泛应用在各种航空反潜平台上。近年来随着水听器技术和信号处理技术的发展，声纳浮标在作用距离，弱信号检测能力以及定位精度等方面均有较大提高。但是反潜飞机作为空中声源，其噪声与潜艇的辐射噪声在频率特性方面非常相近，当反潜飞机低空飞行或悬停时，其辐射噪声会透过海面在海水中传播，具有弱信号探测能力的声纳浮标容易受到其干扰。

　　本文假设存在空中噪声干扰时，以采用单矢量水听器的声纳浮标为应用平台，通过自适应信号处理技术抵消空中噪声干扰。以最小均方误差（LMS）准则为基础，提出两种自适应抵消空中噪声的方法，并通过仿真对比研究两者性能差异。

　　1存在空中噪声时声纳浮标的方位估计

　　以具有典型空中噪声特征的直升机为例，其噪声会对浮标的探测产生干扰，原因在于潜艇的水下辐射噪声与直升机噪声特点相近，潜艇噪声包括机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声三大类，也是由连续谱噪声和主要集中在低频段（小于1kHz）的非连续线谱分量所组成，线谱基频主要集中在1~100Hz频段内。

　　对存在直升机噪声干扰的方位估计进行仿真分析。

　　仿真1：直升机方位50°，辐射噪声为50~800Hz的连续谱，叠加基频为65Hz的8根谐波簇线谱。环境噪声为高斯白噪声，水下干噪比为0dB.目标方位270°，辐射噪声由基频为45Hz的12根谐波簇线谱，叠加10~600Hz的连续谱组成，水下信噪比为0dB.积分时间为1s.

　　结果表明浮标对目标的方位估计有偏差，由干扰和目标的声能流合成方位，且估计结果偏向能量高的一方。

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