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水下脉冲噪声源定位原理与方法研究

1.引言

介绍水下脉冲噪声源定位的意义和应用背景，阐述定位问题的

重要性，并概述论文研究的主要内容。

2.相关技术及方法

介绍常用的水下脉冲噪声源定位技术和方法，包括迭代最小二

乘法、延迟和和二维位置交叉定位法等。对上述方法的原理、

优缺点进行详细分析和比较。

3.基于FDOA的定位算法

介绍一种基于频率差测量的水下脉冲噪声源定位算法，通过测

量不同水听器上的脉冲信号到达的频率差异来估计信号源的位

置。该算法不需要测量传播速度，且测量误差较小、定位精度

较高。

4.实验研究

设计一组实验验证基于FDOA的定位算法的有效性和准确性。

在实验过程中，通过模拟水下环境，采集脉冲信号，并利用水

听器对其进行定位。同时也使用常规定位方法作为对照组，比

较两种方法的性能指标。

5.结论和展望

总结论文研究的成果，分析基于FDOA的水下脉冲噪声源定

位算法的优势和局限性，并提出未来研究方向和进一步优化该

算法的可能性。1.引言

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水下脉冲噪声源定位技术在海洋勘探、水下搜救、海上交通管

理等领域有着广泛的应用。定位技术的基本问题是确定信号源

的位置，因此对水下脉冲噪声源进行定位，是提高水下勘探效

率和保障人员安全的重要手段。定位水下脉冲噪声源的方法主

要有三种：迭代最小二乘法、延迟和和二维位置交叉定位法、

基于FDOA的算法。这三种方法各有优缺点，本文着重分析

基于FDOA的算法。

本文主要目的在探究水下脉冲噪声源定位问题，并提出一种基

于频率差测量的定位算法，该算法基于FDOA（Frequency

DifferenceOfArrival）原理，通过测量不同水听器上的脉冲信

号到达的频率差别来计算定位源位置的可能区域，从而实现水

下脉冲噪声源的定位。

本文将在以下章节中逐一探讨相关问题。第二章将介绍目前已

有的水下脉冲噪声源定位技术，包括迭代最小二乘法、延迟和

和二维位置交叉定位法等，分析其优劣点，并着重介绍基于

FDOA的方法。第三章将详细阐述基于FDOA原理的定位算

法，包括其原理、流程和数学模型。第四章将设计实验验证算

法的有效性和准确性。最后，第五章将总结、展望和提出未来

研究方向。

本文的研究主要依据现有文献资料，并结合自身科研经验进行

探讨和分析。相信本文对于水下脉冲噪声源定位方法的研究，

对于海洋领域的开发应用和技术推广有一定的参考价值。2.水

下脉冲噪声源定位技术综述

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2.1迭代最小二乘法

迭代最小二乘法（IterativeLeastSquares,ILS）是水下声信号

定位中最广泛使用的方法之一。该方法通过测量不同水听器接

收到的声波到达时间差异，以及声速和听器位置等参数，来计

算脉冲信号源的位置。具体步骤是：首先在第一个水听器接收

到信号时，将其作为参考信号；然后在其他水听器接收到信号

时测量时间差，并利用它们计算信号源位置的近似值；最后将

近似值输入到下一轮迭代中，不断迭代计算，直至满足精度要

求。

该方法的优点是使用方便，算法简单，可以达到较高的定位精