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基于太赫兹雷达的声致海面微动信号检测

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水下声信号传播到水面时,由于水和空气的声阻抗差,会激发水表面横向微幅波,其振动信号包含了声源的相关信息.雷达通过目标回波间的相位差来检测目标的微小位移,因此可以利用雷达检测水面微小位移变化获取水面振动信号,进而反演水下声源信息.该文首先分析了水下声传播的衰减特性及水面振动的物理模型,然后基于雷达回波模型对声致水面振动检测进行理论分析,提出了小波-卡尔曼滤波信号检测方法,最后在大型综合消声水池和黄海水域开展了基于太赫兹雷达的声致水面微动信号检测实验.实验结果表明所用太赫兹雷达能够检测声致水面的细微振动,所提算法能有效滤除水面干扰和雷达相位噪声并提取振动信号.实验首次在二级海况下检测到了亚微米级的振动信号,为水-空跨介质信息传输与水下航行器探测提供了依据.
Feature Detection of Acoustically Induced Sea Surface Micro-motions with Terahertz Radar

Terahertz radarAcoustic water surfaceMicro-motion signal detectionPhase rangingWavelet-Kalman filtering

邓彬、李韬、汤斌、易俊、王宏强、杨琪

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国防科技大学电子科学学院 长沙 410073

太赫兹雷达 声致水面 微动信号提取 相位测距 小波-卡尔曼滤波

国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金

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2023

10.12000/JR23117

雷达学报
中国科学院电子学研究所 中国雷达行业协会

雷达学报

CSTPCDCSCD北大核心EI
影响因子：0.667
ISSN：2095-283X
年,卷(期)：2023.12(4)
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