水下目標(biāo)探測聲納信號處理算法設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2020-06-18 19:04
【摘要】:近年來,隨著人類在經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)等方面的快速發(fā)展,對海洋環(huán)境的探測也日益增多,海洋的戰(zhàn)略地位愈發(fā)重要,而使用水下目標(biāo)探測聲納對水下目標(biāo)進(jìn)行高效的檢測是當(dāng)代國防科技與海洋建設(shè)領(lǐng)域的核心問題之一。本文的主要任務(wù)是通過對采集數(shù)據(jù)的處理,從中判別出是否隱含目標(biāo)信號,并對信號的一些參數(shù)做出估計,是水下目標(biāo)偵查的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),是后續(xù)目標(biāo)跟蹤、識別和定位等任務(wù)的前提和基礎(chǔ)。本文首先通過陣列信號處理的方法對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波降噪,然后針對信號的有無問題,分別研究了基于短時傅里葉變換、瞬時相關(guān)積分和高階累積量的信號檢測算法,針對信號的頻率估計問題分別研究了基于Rife算法、M-Rife算法和迭代最小化稀疏學(xué)習(xí)算法的頻率估計技術(shù),并仿真分析了上述算法在特定條件下的處理性能。根據(jù)研究結(jié)果,本文設(shè)計了一套完整的信號處理流程并通過TMS320C6678硬件平臺進(jìn)行軟件實現(xiàn),測試了軟件在網(wǎng)絡(luò)接口、信號處理等各模塊的功能。最后,通過水池實測數(shù)據(jù)對本文設(shè)計軟件的性能進(jìn)行了測試,實驗結(jié)果表明,本文設(shè)計的軟件在實際應(yīng)用中是可行的。
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:U666.7
【圖文】:
哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑力,低的旁瓣能有效抑制旁瓣區(qū)域的干擾,降低檢測的虛警概率;束形成受到各種失配情況影響的大小。逡逑數(shù)學(xué)模型逡逑日,波束形成己經(jīng)衍生出了各種各樣的算法及變形,本文統(tǒng)一采用的性能分析。在此模型中,陣列位置的影響由陣列流行向量描述,加權(quán)向量的不同體現(xiàn),陣列流行和加權(quán)向量共同決定了波束形成型逡逑陣采用由兩個多元線型子陣交叉組成的十字陣,陣元間距取信號半,一號陣方向為x軸,二號陣方向為y軸,垂直方向為z軸創(chuàng)建空表示來波方向與x軸和j軸的夾角,和p表示來波方向所對應(yīng)的邐邐
邐y逡逑0邋a邐!邐7 ̄^逡逑圖2.2三維球坐標(biāo)系統(tǒng)逡逑假設(shè)平面波信號從空間方向/=(伏P入射到基陣,方位關(guān)系如圖2.2所示。則信逡逑號傳播方向的單位向量可表本為:逡逑vCy)邋=-[sin^cos^,sin^sin^,cos^]T邐(2-4)逡逑其中負(fù)號表不傳播方向與;K方向相反。逡逑由于與信號源距離不同,各陣元接收到的信號存在時延差。m號陣元接收信號相對逡逑于參照點的時延可表示為:逡逑Tn,邋(r)邋=1,T邋(r)p,n邋I邐=邐(2-5)逡逑9逡逑
本文編號:2719698
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:U666.7
【圖文】:
哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑力,低的旁瓣能有效抑制旁瓣區(qū)域的干擾,降低檢測的虛警概率;束形成受到各種失配情況影響的大小。逡逑數(shù)學(xué)模型逡逑日,波束形成己經(jīng)衍生出了各種各樣的算法及變形,本文統(tǒng)一采用的性能分析。在此模型中,陣列位置的影響由陣列流行向量描述,加權(quán)向量的不同體現(xiàn),陣列流行和加權(quán)向量共同決定了波束形成型逡逑陣采用由兩個多元線型子陣交叉組成的十字陣,陣元間距取信號半,一號陣方向為x軸,二號陣方向為y軸,垂直方向為z軸創(chuàng)建空表示來波方向與x軸和j軸的夾角,和p表示來波方向所對應(yīng)的邐邐
邐y逡逑0邋a邐!邐7 ̄^逡逑圖2.2三維球坐標(biāo)系統(tǒng)逡逑假設(shè)平面波信號從空間方向/=(伏P入射到基陣,方位關(guān)系如圖2.2所示。則信逡逑號傳播方向的單位向量可表本為:逡逑vCy)邋=-[sin^cos^,sin^sin^,cos^]T邐(2-4)逡逑其中負(fù)號表不傳播方向與;K方向相反。逡逑由于與信號源距離不同,各陣元接收到的信號存在時延差。m號陣元接收信號相對逡逑于參照點的時延可表示為:逡逑Tn,邋(r)邋=1,T邋(r)p,n邋I邐=邐(2-5)逡逑9逡逑
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前5條
1 王旭東;劉渝;鄧振淼;;基于修正Rife算法的正弦波頻率估計及FPGA實現(xiàn)[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2008年04期
2 鄧振淼;劉渝;;正弦波頻率估計的牛頓迭代方法初始值研究[J];電子學(xué)報;2007年01期
3 王旭東;劉渝;;全并行結(jié)構(gòu)FFT的FPGA實現(xiàn)[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;2006年01期
4 張昌菊,唐斌;單頻信號快速頻率估計算法比較及改進(jìn)[J];電訊技術(shù);2005年01期
5 賈朝文;實時高精度頻率估計算法[J];電子對抗技術(shù);2000年03期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條
1 王洪超;基于混沌預(yù)測的水聲信號檢測方法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年
2 齊彥生;基于混沌振子的微弱水下目標(biāo)信號檢測研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年
3 黃暢;基于高階累積量的低信噪比復(fù)雜信號識別研究[D];華中科技大學(xué);2004年
本文編號:2719698
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