王 宁 王鹏宇 宋文华

(中国海洋大学信息科学与工程学院 青岛 266003)

0 引言

声波是实现全海深、长距离信息传输的最有效波动形式，水声技术在海洋科技和声呐工程应用等具有不可替代的作用[1]。声传播特性依赖于海洋声学环境，即所谓环境效应或称信道效应。环境效应在许多应用中可以校正或补偿，譬如通过自适应均衡、时间反转方法。然而，在诸如主被动水声探测应用中，由于难以提供校正用导引/测试信号且无先验环境特性，许多自适应处理方法无法应用。水声匹配场处理是一个典型例，环境失配是传统匹配场处理的主要障碍之一[2−5]。所谓环境适应处理方法目的是尽可能降低处理方法对环境信息的依赖性和鲁棒性。

环境自适应水声信号处理概念可以追溯到Wolf[6]的文章，而正式采用环境自适应水声信号处理概念源于上述作者及合作者在Oceans’93 的会议论文[7]，environmentally adaptive signal processing (EASP)。按照Wolf等[7]的定义，环境自适应水声信号处理方法无需假设任何环境信息，如声速剖面、地声参数等。文献常采用“数据驱动”一词强调处理方法无需假设环境模型。随着匹配场失配问题认识的深入，在过去二十年间，水声物理发展在很大程度上总与EASP 有关联。同时，环境自适应水声信号处理研究使得水声物理和信号处理两个不同的研究方向得到很大的融合。

本文主要总结第一作者及合作者在过去近十年的相关工作，特别加入了近两年部分工作，着重EASP方法的水声物理部分及各种方法间的关系和理论条件。……