深海声传播信道和目标被动定位研究现状
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深海被动定位
水声信号处理发展历程可以分为两个阶段：第一阶段为传统水声信号处理方法，声波假设为平面波，并且假设声场各向同性，在此基础上发展了丰富的阵列信号处理方法，并且使用匹配滤波技术提高处理增益。第二阶段将水声物理纳入水声信号处理体系中，这一阶段海洋声学和水声传播理论成为研究热点，匹配场处理（matched field processing，MFP）是这一时期最具代表性的目标定位方法。
在深海环境中，多途干涉是声传播的重要特征之一，在时域和空域分别用多途时延和多途到达角表征。本部分首先介绍匹配场处理在深海的应用情况，然后结合深海声传播的多途特征，概述可靠声路径条件下目标被动定位的研究进展。
匹配场定位
对水声信道传播特性的深入研究，使人们逐渐重视海洋波导环境的复杂性对水声信号处理的影响。匹配场处理将海洋物理场纳入到信号处理框架中，将实际测量的水声数据与由模型得到的拷贝场作互相关，求得一个模糊表面，实现目标定位。
匹配场定位方法在深海被动定位中的应用，最早的实验研究可追溯至 20 世纪 80 年代，Fizell 和 Wales使用一个垂直线列阵成功定位到 260 km 远处的低频声源信号；随后，Yang使用同一组数据利用模态分解的方法也成功实现了声源距离和深度的估计。Transfer 和 Hodgkiss报道了在太平洋东北部进行的深海匹配场被动定位实验结果。实验中使用了两种声源：一种是定深拖曳声源；另一种是声源距离固定，声源深度变化。研究结果表明，无论常规匹配场处理器还是最小方差无畸变匹配场处理器都能在声源距离估计上取得较好的效果，但是声源深度估计结果模糊太大。Westwood报道了在墨西哥湾进行的宽带匹配场定位实验结果，利用宽带频间相关匹配场处理，成功实现了 43 km 以内声源的定位，实验结果表明增加信号带宽可以提高定位精度。陈连荣等研究了高斯射线束方法在深海匹配场定位中计算拷贝场时的适用性问题。
尽管有诸多实验成功验证了匹配场处理在深海被动定位中的有效性，但是匹配场处理对模型误差的敏感性问题一直没有很好的解决办法；此外，为了得到更好的定位效果，理论上需要大孔径阵列以减小定位模糊，然而这种阵列的工程实现也非常困难，因此传统匹配场处理技术在深海定位应用中难以取得突破性进展。