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被动声纳系统通常处于时间和空间不断变化的环境,声纳基阵接收到的信号呈现出一定的时变特性。为了给声纳阵列信号处理技术提供多样化的逼真仿真数据,本文围绕被动声纳的工作原理,研究了声纳目标及平台不断运动的时变空变环境下的被动声纳阵列信号仿真方法,并设计研制了基于TigerSHARC201芯片的实时被动声纳阵列信号仿真系统。论文的主要工作如下:1、介绍了被动声纳阵列信号仿真的需求和实现过程,整个仿真系统包括五个基本模块,分别为目标运动轨迹仿真、目标辐射噪声仿真、水声信道仿真、阵元信号仿真和海洋环境噪声仿真。2、分析了由于目标和平台不断运动,被动声纳所处环境在时间和空间上不断变化,从而引起的被动声纳信号时变特性,包括舰船辐射噪声的非平稳性、不可忽略的多普勒频移,以及平台机动时的拖曳阵阵形畸变。3、研究了时变空变环境下的被动声纳阵列信号仿真方法,以克服传统仿真方法在被动声纳信号时变特性仿真上的局限性。针对非平稳舰船辐射噪声的仿真,提出了参数非平稳的建模方法,包括时变谱级、连续谱以及线谱的仿真;对于目标和平台相对运动引起的不断变化的多普勒频移,提出基于精确时延滤波器的多普勒频移实时仿真方法;针对拖曳阵平台机动引起的阵形畸变,分别采用圆弧和正弦近似的处理方法,仿真阵形畸变时的被动声纳信号。4、基于TigerSHARC201高速并行信号处理系统,设计并构建了被动声纳阵列信号实时仿真系统。给出了系统总体架构及各模块实现方法,进行了各模块的编程实现以及串联调试,实现了水声环境时空变化、目标平台运动、目标和环境噪声特性可选等条件下的实时信号仿真输出,并通过仿真数据分析验证了本文所设计的被动声纳阵列信号实时仿真系统的可行性及其性能。