利用MATLAB实现主动声纳系统的水下目标检测

简介：
本研究运用MATLAB软件开发了针对主动声纳系统中水下目标检测的应用程序，通过优化算法提高目标识别精度和效率。 一、前言 本示例展示如何模拟一个具有两个目标的主动单基地声纳系统。该系统包含各向同性发射阵列与单一水听器元件，并且该发射阵列为球形，反向散射信号由水听器接收。接收到的数据包括直接路径和多条反射路径贡献。 二、水下环境 在浅海环境中，声音从声源传播到目标时会通过多种途径到达目的地。本示例假定在一个深度为100米且声速恒定于每秒1520米的通道中存在五种不同的传播方式。为了突出多路径的影响，底部损耗设定为0.5dB。 定义水下环境的具体参数包括：通道的深度、可能存在的传播路径数量、声音在水中传播的速度以及海底对声波吸收的程度（即底部损失）。随后，我们分别为每个目标建立一个多路径通道模型，这一过程类似于设计一个滤波器并利用其系数来处理信号的过程。 三、声纳目标 该方案包含两个目标。第一个目标距离较远但反射强度较大；第二个则靠近一些但是反射能力稍弱些。这两个目标相对于发射系统而言都是静止不动的，并且在各个方向上的特性是相同的（即各向同性）。每个目标的位置以及通道的相关属性共同决定了声波传播的具体路径。 接下来，我们绘制了从声纳装置到每一个目标之间的水下路径图示，其中z坐标表示深度值——零代表水面位置；而x-y平面上的距离则展示为源与接收器之间的真实距离。