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数字式声呐大动态范围显示技术研究
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一』中国科学院声学研究所北京∞鹋。
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摘要量化比特数是衡量数字声呐性能的主要指标,增加比特数意味着更高的精赛和更大的动鸯范围.
但机视觉接口只能显示有限字长的数据. 本文从声呐显示技求出发,分析了突破这一局限的必要和
可能. 原理分析表明,对声呐数据实行过零基准处理,以算法配合小信号分层处理可有效地获得
,我们的处理方法
达到了预期要求.
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随着数字技术的发展,声呐的体系结构发亘
生了革命性的变化,其性能有了飞速的提高,同
时在数字化的过程中产生了许多新问题. 回
一部现代数字式声呐,其结构可按功能划
图数字式声呐结构框图
分为几个子系统,如图所示.
声呐系统对信号的检测、判断需由显示系关重要的. 显示技术是随着信号处理、人机
统给出,显示系统是影响声呐性能的最后~ 环, 工程等技术的发展而不断前进的,本文将在实
所以能不能由显示系统最大限度地把前置处理践的基础上探索一些新的观点和方法.
和波束成形部分获得的增益充分发挥出来是至数字式声呐在检测精度和动态范围上提供
卷期
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了很大的发展余地,而高精度和太的动态范围的发展, 声呐频域数据也司以实时处理并用于
则必须要求更长比特位的声呐数据. 目前飞速显示了,频域也分扫、扫两种.
发展的技术使位、位甚至位的早期的有关声呐显示数据所需比特数有一
声呐数据均可实时处理了, 这将大大提高声呐些实验数据. 年代末,的实验指出,
的检测精度和动态范围. 但是,超过比特的显示采用比特效果最好. 此后的研
数据的显示却存在着很大困难. 究结果获得了较为一致的看法,即“做为亮度调
制,一般使用了—比特亮化信号就足够了,
声呐显示简况
实验表明,更多的位数是无益的,只会导致设备
声呐前身是听测器件,而早期声呐的检测的复杂化,
手段主要采用听测方式. 近代数字存贮和显示年代研制的声呐系统的调亮显示均采用了比特
技术的发展, 使多方位、长时间、多角度的大容制式,如美国年代研制的攻击和战略潜艇用
量的信息的显示成为现实,听测在现代大型声声呐系统/ 和./均采用
呐中成为一种辅助性的手段. 一/一声呐显控台,该显控台采用
声呐最早的视觉检测毛段是年代发明显示动态范围. 潜艇用声呐灰阶标准
的纸记录方式. 阴极射线管产生后,声调亮显示有严格的标定方法. 这些研究工作
呐从雷达借用了扫方式,一种现代扫的形是在模拟或半数字式声呐上进行的,其缺陷是
式如图所示,这种方式以横轴为方位,纵轴正没有充分考虑人眼可分辨的最小亮度差及信号
比于声波幅度. 年代,随着数字存贮技术的处理系统和显示系统之间的数据匹配,因而其
发展,扫格式如、等逐渐成熟起来, 结论就有失偏颇.
以格式为例,如图所示,它