声呐的信号是如何读取 又是如何判别的？声呐信号处理技术的发展

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原始的主动听测声呐是用耳机听测和发现目标的，一般都有一个接听员，根据听到的声呐回声信号来判断是否发现目标，并且记录下声呐回波的特征。同时，他们需要根据时钟测得的发射信号和接收到回波到达的时间差来测定目标和自己舰艇之间的距离。这种方式出现误差的概率较大，而且侦测的准确度不佳。

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声纳员判断目标类型一般是根据目标回波的噪音的音色、节拍、起伏等特征来判断的，如商船的噪声就像火车，有着明显的节奏，而大型水面舰艇吃水比较深，噪声的回波是比较稳定的，而小型水面舰艇的噪声则变化较大，因为船小更加轻飘，因此回波也不稳定。这样的判别方式也很容易遭到干扰，对方如果采取一定措施，就会将自己隐蔽在海洋噪声之中，难以发现和跟踪。

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四十年代初期，声呐的显示和判别系统开始出现了机械介入，也就是最早的使用电化机械设备来进行纸质记录的方式，这可以认为是最早的视觉记录方式。旧式的纸记录仪使用一个类似于打印机的记录针在纸面上移动刻画，记录针每次从纸的一端到另外一端就会记录一次声呐回波的图形，一旦发现有规律的回波信号，结合船体移动的速度和方位，计算回波信号返回的时间，同时根据记录纸上显示的目标大致方位，就可以产生方位—时间的浓度记录。不过这种方式也往往伴随着信号显示过程中，机械参与过多，容易出现故障，导致声呐不可使用等缺陷，要知道机械几乎是必然会出现故障的，即便是现在也是这样，只是出现故障的时间间隔长短的问题。

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六十年代开始，屏幕视觉显示技术开始广泛的运用，在声呐站中更是如此，电子计算机的出现和发展，使得声呐回波信号可以以经过计算机处理之后的点、线或者波浪线等方式出现在雷达回波屏幕上，这种显示方式更加精确，判别目标类型也更加便捷，而且可以获取到目标的方位，达到引导火控的目的，此时就出现了攻击声呐和探测声呐相融合的声呐系统。同时这种声呐也可以和听觉方式联合使用，以增加探测的可靠性和精确性，即便是电子科技发达的今天，听觉方式也还是需要的，因为依靠人工来记录海底发出的突然噪声，对于判别一些事件的发生具有重大的意义，这种第一现场的人工参与接触方式永远是不可取代的。

不过，早期的屏幕声呐显示技术还是CRT（阴极射线管）模式，这种方式有一个很大的缺陷，就是显示的信息过于简单，而且每次扫描对应一次发射，而声呐系统探测脉冲的发射频率是很低的，回波对应的光点在屏幕上的运动较慢，当时的工程人员采用了长余辉荧光屏CRT，但仍然难以避免屏幕的闪烁，其视觉效果也不佳。对于测定目标方位、距离、类型还是有一定的难度的。

而随着现代电子科技的进步，现如今的声呐显示信号则要丰富的多，甚至能够刻画出比较准确的目标和海底三维动画图，屏幕上还显示着目标的具体三坐标方位、移动方向和速度等数据，并且快速的跟踪目标的移动，数据不断的变化，随时都能为武器系统提供火控数据。

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以我国最新的声呐显示技术为例，目标每在水平方向上移动一个点，都会占据一个用1个字节，同时显示上，可以用256个灰度级来显示，更有利于目标的分析和识别，而且有效地拓展了信息显示的动态范围。而随着目标信息的不断产生，在整个屏幕上，图像会像瀑布一样向下移动，更早的信息则会不断的移出屏幕，这样目标的运动和随时间的方位变化就成了一个动态的显示，非常的直观、清晰，这种方式可以说达到了很高的技术水平。

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