【摘要】：聲波的探測(cè)與水聲信號(hào)解調(diào)是水下目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)的核心內(nèi)容,隨著目標(biāo)隱身技術(shù)的不斷提高,使得目標(biāo)聲波探測(cè)愈加困難,因此需要靈敏度更高的聲波探測(cè)傳感器。隨著光電子學(xué)的發(fā)展,光纖聲吶以其靈敏度高、損耗小,易于傳輸?shù)葍?yōu)勢(shì)應(yīng)用于水下聲波探測(cè)。然而,復(fù)雜的水下環(huán)境使得聲吶探測(cè)信號(hào)中夾雜著大量的強(qiáng)噪聲,因此,迫切需要一種新的低信噪比水聲信號(hào)解調(diào)方法。混沌系統(tǒng)因具有高度的參數(shù)(頻率、相位、振幅)敏感依賴性及噪聲免疫,因此應(yīng)用于低信噪比的聲吶弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)研究具有較為現(xiàn)實(shí)的工程意義。相對(duì)于傳統(tǒng)的解調(diào)方法,混沌解調(diào)技術(shù)可以明顯提高解調(diào)精度,降低解調(diào)信噪比門(mén)限。本文利用Duffing混沌系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)噪聲背景下光纖聲吶微弱信號(hào)參數(shù)的探測(cè)和解調(diào)。本文首先分析了直筒式馬赫增德干涉型光纖聲吶探測(cè)原理,利用Unigraphics NX軟件進(jìn)行建模,對(duì)直筒式的光纖聲吶進(jìn)行外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并在LMS_Virtual.lab軟件模擬水下環(huán)境進(jìn)行光纖聲吶傳感器聲波探測(cè),根據(jù)理論設(shè)計(jì)的形狀和尺寸,完成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作,采用實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)水下目標(biāo)信號(hào)探測(cè)和參數(shù)識(shí)別。針對(duì)強(qiáng)噪聲背景下水下聲吶弱信號(hào)解調(diào)問(wèn)題,利用混沌系統(tǒng)對(duì)信號(hào)參數(shù)的敏感性及對(duì)噪聲免疫性的特點(diǎn),結(jié)合尺度變換法提出了改進(jìn)的Duffing混沌檢測(cè)模型,制作新Duffing混沌系統(tǒng)信號(hào)采集電路板。采用Duffing混沌系統(tǒng)對(duì)水聲信號(hào)進(jìn)行采集,利用自制的光纖聲吶與Duffing混沌解調(diào)模塊搭建水下目標(biāo)探測(cè)與解調(diào)系統(tǒng),進(jìn)行基于光纖聲吶混沌解調(diào)技術(shù)水下目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)采集和信號(hào)參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)光纖聲吶接收的水下目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行混沌電路解調(diào),研究同強(qiáng)度不同頻率聲吶接收信號(hào)信噪比變化,以及同頻不同強(qiáng)度條件下混沌聲吶接收的信噪比和解調(diào)頻率誤差。結(jié)果表明基于混沌解調(diào)技術(shù)的光纖聲吶信號(hào)處理方法具有極強(qiáng)的抗干擾能力和較高的頻率辨識(shí)能力。
【圖文】：

大學(xué)的劉波等人[36]采用 FBG 光柵作為基本對(duì)快速動(dòng)態(tài)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，成功研制了光了相關(guān)的水聲信號(hào)探測(cè)試驗(yàn)，得出該光纖光通過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)具有較好的線性ong 等人[37]，根據(jù)不同聲源頻率引起的水表制深度對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別。曉琳等人[38-40]在實(shí)驗(yàn)室搭建水下目標(biāo)探測(cè)系，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并結(jié)合 等人[41]借助分段傅立葉變換分析方法，對(duì)在，該方法可提高增益，具有較高的微弱單水器成功下潛到 5088m，該潛水器融合了探測(cè)高新技術(shù)發(fā)展的可喜成果。2012 年，0m，標(biāo)志著中國(guó)海洋載人科學(xué)發(fā)展和海底資 1.2 為蛟龍?zhí)栞d人潛水器。

第 1 章緒論信號(hào)引起的，，它必然帶有該信號(hào)的全部信息，因此，通過(guò)適當(dāng)以從混沌系統(tǒng)的這種動(dòng)力學(xué)行為中估計(jì)出信號(hào)的各種參數(shù)。利中的有用信號(hào)是混沌工程學(xué)的研究熱點(diǎn)，這是一個(gè)很有前途的基本方程，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，然后分析可能產(chǎn)生的混沌現(xiàn)。對(duì)于無(wú)法得知系統(tǒng)模型的情況，可以利用一些常用的非線性，獲取截面的某些信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)參數(shù)的測(cè)量。性系統(tǒng)的混沌狀態(tài)（以下簡(jiǎn)稱混沌系統(tǒng)）對(duì)輸入信號(hào)的參數(shù)極其對(duì)高斯或非高斯色噪聲，乘性噪聲未進(jìn)行深入研究）近乎免比環(huán)境下有用信號(hào)對(duì)混沌系統(tǒng)的擾動(dòng)會(huì)使系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特征發(fā)
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TB566;TJ6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2708225