自适应发射波形设计

反潜战（ASW）界近期的研究努力聚焦于开发适应其声学环境的声纳系统，称为“认知”声纳。认知主动声纳系统利用认知的感知-行动循环原理，以 leverage 早先与水下声学环境感知交互所获取的信息。这进而指导系统参数选择，以优化该声学环境中的目标检测、分类、定位与跟踪性能。在此类认知声纳系统可能适应的众多系统参数中，发射入介质的声学信号（亦称发射波形）对系统性能有深远影响。声学环境的许多物理特性包含在回波信号中，该回波由发射波形的幅度缩放（目标强度）、时间延迟（目标距离）和多普勒频移（目标距离变化率）的回波组成。本文简要描述一种使用多音正弦频率调制（MTSFM）的频谱紧凑自适应 FM 波形模型。MTSFM 波形的频率和相位调制函数由一组有限加权正弦谐波构成。各谐波的权重用作一组离散设计系数。调整这些系数可得到具有独特特性的恒幅、频谱紧凑 FM 波形。MTSFM 的适应性与其对发射机友好的特性相结合，使其成为多种主动声纳应用中有吸引力的波形类型，并可能使认知声纳系统能够为所遇新颖场景与环境生成一组互补的精细调谐波形。