宽频鱼雷自导目标回波模拟仿真

第23卷 第08期 计 算 机 仿 真 2006年08月 文章编号 ：1006 —9348( 2006 )08 —0017 —06 宽频 鱼雷 自导 目标 回波模拟 仿真 王 东霞，严胜刚，许鹏 ( 西北工业大学航海T 程学院 ，陕西 西安 710072) 摘 要：目标模拟器是鱼雷 自导系统设计的重要仪器 。该 文的 目的是给出宽频水下 目标 回波信号模拟的软件仿真流程 ，为 实际 应用中 目标模 拟器 的硬件实现提供一个较完整 的软 件基础 。文章 以宽带信 号处理 的理 论为基础 ，对 自导系统 中常用到 的各 种信号和 目标 回波的模拟( 包括 目标距离 、方位和速度 的模拟 ) 方法做 了细致的讨 论 ，给出了多普勒频移 、时延 、环境噪声 和 海洋混 响的模 拟方法 和 Matlab 仿 真结果 。其中 ，在模拟海洋混 响时采 用了性能较好 的椭 圆滤波器 。文章最 后还给 出 了对 多 目标和动 目标 的 Matlab 仿 真结果 。结果表 明实际中用硬件来模拟宽带水下鱼雷 自导 目标 回波信 号是可行的 。 关键词 ：宽频 ；目标回波 ；椭 圆滤波器 ；多 目标 ；动 目标 中图分类号 ：TP391．9 文献标识码 ：A S im ul ation of W id eb a nd H o ming T o rp ed o ’S T ar get E c ho W A NG D ong — xia ，Y A N Sheng — gang ，X U Peng ( Marine College，Northwestern Polytechnical University，Xi’an Shanxi 7 10072 ，China) ABSTR ACT ：Obj ect simulator is the primary device for designing torpedo homing system．This paper introduces the software imitation fl ow of target echo signal simulatio n fo r und erwat er wid eba nd homing torped o． It br ings forw ard a co mprehensive software support fo r ta rg et simulation’S hardware desig n．It provides detailed theoretical analysis fo r wid eband mode l ，signal type ，targe t echo simulation ，reverberation simulation and e nvironment noise simulation under marine environment 。and puts forward Matlab simulatio n results ．Espe cially ，the elliptic digital fi lte r is used fo r simulating reve rber ation．Matlab simulation r esults of multi — targ et and moving target are giv en out． It proves that simulating target echo signal of underw ater wideband ho ming torpedo by hardware is feasible． K E Y W O R D S ：W ide band；Target echo ；E lliptic digital fi lter ；Multi — ta rget ；Mo ving target l 引言 自导鱼雷是一种能 自动搜索捕 获 目标 ，并 以某 种导 引方 式跟踪 目标 ，当命 中 目标 时 自动爆 炸从而毁 伤 目标 的水 下武 器 。实 际上 ，鱼雷 自导是装 载在鱼雷 上的一部 小型声 纳 ，通过 发送一定形式的声信 号 ，再 接 收经 由 目标 的反 射信 号 ，或 直 接接收 目标 的辐射 噪声信 号 ，以达 到对 目标 的定位 、参数识 别和分类 。在水 下制导武器的研制 、调试 和维修 中，需要提供 特定参数 的传感器信 号 给声纳 ，以实现 对声 纳设 备 的测试 、 校准等任务 。传统 的声纳信号是通过在水池 或海上 试验 中采 集提供 的。这样 ，一方 面声纳 的研制 、生产 和使用单 位就需要 花费很多资金建设消声水池 ，而利用试验平 台在海 上进行试 验代价也不小 ；另一方面 ，由于水声信 道 的复 杂多变 ，在水 池 中难 以完全满足对声 纳性 能进行全 面测试与 检查 的条件 ，而 收稿 日期 ：2005 —06 —09 海上试 验受外界影响特 别 大。因此 ，有 必要 对鱼 雷 目标 回波 模拟技术进行 研究 ，利用...