总第191期 2010年第5期
舰船电子工程
Ship Electronic Engineering
Vol, 30 No. 5
186
水声网络探测节点的一种运动目标参数估计算法
白士君凌国民
（杭州应用声学研究所杭州310012）
摘要文章提出了一种水声网络探测节点的运动目标参数估计方法，即基于模型匹配原理的估计算法。给出了算法的原理和仿真分析。
关键词水声网络，；探测节点；模型匹配；参数估计；搜索算法中图分类号TN929.3
AMovingTargetParametersEstimationAlgorithm usedforUnderwaterAcousticNetworksDetectionNodes
Bai Shijun Ling Guomin
(Hangzhou Applied Acoustics Institute, Hangzhou310012)
AbstractA moving target parameters estimation algorithm,which is based on the principle of model matching and used for underwater acoustic networks detection nodes,is proposed in this paper, The principle and simulation analysis of the algo rithm is discussed in details,
Key Wordsunderwater acoustic networks, detection node, model matching, parameters estimation, search algorithm ClassNumberTN929.3
1引言
水声网络是陆地无线传感器网络概念在水下应用的延伸1]。它是指部署在水下环境，以水介质作为通信信道、以声波作为信息载体的一种水声无线传感器网络。它可以广泛应用在军事和民用领域，如战场监视、海洋环境监测等方面3。根据不同的应用目的，网络的探测节点可选用声、磁、压力和温度等不同类型的传感器或它们的组合。
本文所述水声网络的主要功能是探测运动船只，其网络探测节点使用一个全向标量水听器作为传感器。与陆地无线传感器网络相比，水声信道带宽窄、传输延大、难以更换水下节点供电电池等问题是当前水声网络面临的主要技术挑战。表1 给出的是不同通信距离条件下水声信道的典型带宽2]。
由于水声网络通信资源受限非常严重，所以一
般都采用分布式信号处理方式。即：各个探测节点首先对接收到的原始数据（数据量很大)在节点本地进行预处理，然后只把本地处理结果（数据量很小)以水声通信方式报告给融合节点，融合节点再对多个探测节点报告的信息进行数据融合处理，并得到网络级的目标参数最终估计结果。
表1不同通信距离条件下水声信道的典型带宽
非常远远距离
通信距离（km）
1000 10~100
中等距离
1~10
近距离非常近
0.1~1 <0.1
带宽(kHz)
2~5 10 20~50 >100
下面给出的是一种基于模型匹配原理的节点级运动目标参数估计方法3]。与现有的单传感器目标参数估计方法相比，如LOFIX等，该方法具有原理简单，运算量小等优点，比较适合于以电池供电的水声网络探测节点。该方法可以在探测节
，收稿日期：2010年1月13日，修回日期：2010年2月11日
作者简介：白士君，男，硕士研究生，研究方向：水声信号处理。凌国民，男，教授，博士生导师，研究方向：水声工程。万方数据