本文關(guān)鍵詞：水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的多參數(shù)聯(lián)合探測(cè)系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的超聲探測(cè)是一個(gè)十分重要的課題,它在軍事和民用領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用價(jià)值。在傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)中,位置探測(cè)和運(yùn)動(dòng)探測(cè)由于采用不同的算法,存在參數(shù)估計(jì)的相互干擾。因此有必要研究運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的聯(lián)合估計(jì)方法。當(dāng)發(fā)射信號(hào)是線性調(diào)頻信號(hào)時(shí),距離、速度和方位角等參數(shù)會(huì)影響接收信號(hào)的頻率變化,通過(guò)分析信號(hào)的頻率變化情況反演出距離、速度等參數(shù)。其特點(diǎn)在于把多參數(shù)的探測(cè)轉(zhuǎn)化為對(duì)頻率變化函數(shù)的求解,對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)即可以同時(shí)求解出距離、速度等參數(shù)。所以,本文基于線性調(diào)頻信號(hào)的頻率(初始頻率、調(diào)頻率)估計(jì)這一主題展開(kāi)研究,主要貢獻(xiàn)在于:1.采用分?jǐn)?shù)階傅里葉變換完成線性調(diào)頻信號(hào)的頻率估計(jì),針對(duì)傳統(tǒng)的求解FRFT最佳階數(shù)的算法耗時(shí)長(zhǎng)、抗噪性能差的缺點(diǎn),本文研究了一種基于變步長(zhǎng)4階中心矩的搜索算法,該算法耗時(shí)短,對(duì)噪聲不敏感,并且在大噪聲環(huán)境下可以通過(guò)提高中心矩階次的方法來(lái)提高抗噪性能。2.研究在單發(fā)多收超聲探測(cè)系統(tǒng)中對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)速度、距離、方位角估計(jì)的方法。首先對(duì)單個(gè)接收陣元接收到的回波信號(hào)進(jìn)行分析,推導(dǎo)出基于FRFT的速度距離聯(lián)合估計(jì)算法,然后對(duì)接收陣列接收到的陣列信號(hào)經(jīng)行分析,利用線性調(diào)頻信號(hào)在FRFT最佳階數(shù)域的能量聚集性,介紹了基于FRFT的MUSIC改進(jìn)算法,將單發(fā)多收探測(cè)系統(tǒng)中對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)速度,距離,方位角的估計(jì)統(tǒng)一為線性調(diào)頻信號(hào)頻率的估計(jì)的問(wèn)題,給出了系統(tǒng)對(duì)速度、距離、方位角聯(lián)合估計(jì)的算法流程以及仿真結(jié)果分析。3.利用發(fā)送間歇式線性多斜率調(diào)頻信號(hào)來(lái)估計(jì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。在對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行估計(jì)時(shí),需要周期性的發(fā)射時(shí)限線性調(diào)頻信號(hào),通過(guò)發(fā)送間歇式線性多斜率調(diào)頻信號(hào),使得接收端接收到的回波信號(hào)中含有的多個(gè)不同調(diào)頻率、不同延時(shí)的線性調(diào)頻信號(hào)易于被分離,提高運(yùn)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡的估計(jì)精度,并通過(guò)仿真證明了算法的可行性。4.借助國(guó)家移動(dòng)超聲探測(cè)工程技術(shù)研究中心搭建的水下超聲探測(cè)裝置,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文單發(fā)多收運(yùn)動(dòng)目標(biāo)多參數(shù)探測(cè)系統(tǒng)在短距離低速度下的可行性。
【關(guān)鍵詞】：間歇式線性多斜率調(diào)頻信號(hào) 聯(lián)合估計(jì) 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換 線性調(diào)頻信號(hào)
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB566;TB559
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 論文研究背景及意義10-11
• 1.2 線性調(diào)頻信號(hào)11-12
• 1.3 研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文研究的主要工作及內(nèi)容安排13-15
• 1.4.1 本文研究的主要內(nèi)容13
• 1.4.2 本文的內(nèi)容安排13-15
• 第二章 線性調(diào)頻信號(hào)的參數(shù)估計(jì)方法15-31
• 2.1 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換15-21
• 2.1.1 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的基本思想15-16
• 2.1.2 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的離散化方法16-18
• 2.1.3 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換在線性調(diào)頻信號(hào)上的應(yīng)用18-21
• 2.2 線性調(diào)頻信號(hào)參數(shù)估計(jì)方法的分析21-22
• 2.3 直接搜索算法求分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的最佳階數(shù)22
• 2.4 m階中心矩算法求分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的最佳階數(shù)22-27
• 2.4.1 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換二階中心矩23-24
• 2.4.2 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換m階中心矩24-25
• 2.4.3 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換中心矩階數(shù)的選取25-27
• 2.5 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換4階中心矩變步長(zhǎng)搜索算法27-30
• 2.5.1 變步長(zhǎng)-4 階中心矩算法求最佳階數(shù)27-28
• 2.5.2 基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的LFM調(diào)頻率的求法28-29
• 2.5.3 基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的LFM初始頻率的求法29-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第三章 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的多參數(shù)聯(lián)合探測(cè)方法31-53
• 3.1 運(yùn)動(dòng)物體回波信號(hào)模型31-33
• 3.2 基于FRFT的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)速度和距離的聯(lián)合估計(jì)33-38
• 3.2.1 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)速度和距離的聯(lián)合估計(jì)33-34
• 3.2.2 對(duì)于距離已知，只需要估計(jì)速度的情況34-36
• 3.2.3 對(duì)于速度已知，只需要估計(jì)距離的情況36-37
• 3.2.4 對(duì)于速度、距離均未知，都需要估計(jì)的情況37-38
• 3.3 速度估計(jì)和距離估計(jì)的敏感性分析38-42
• 3.3.1 速度估計(jì)的敏感性分析39-40
• 3.3.2 距離估計(jì)的敏感性分析40-41
• 3.3.3 速度和距離估計(jì)的敏感性仿真41-42
• 3.4 基于FRFT的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)方位角估計(jì)42-51
• 3.4.1 經(jīng)典MUSIC算法43-46
• 3.4.2 FRFT-MUSIC算法46-51
• 3.5 本章小結(jié)51-53
• 第四章 間歇式線性多斜率調(diào)頻信號(hào)運(yùn)動(dòng)軌跡探測(cè)53-64
• 4.1 間歇式線性多斜率調(diào)頻發(fā)送信號(hào)設(shè)計(jì)53-54
• 4.2 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的軌跡以及速度估計(jì)54-58
• 4.3 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的探測(cè)與成像58-63
• 4.3.1 直線運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡成像58-61
• 4.3.2 曲線運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡成像61-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的多參數(shù)聯(lián)合探測(cè)實(shí)驗(yàn)64-71
• 5.1 超聲探測(cè)系統(tǒng)64-66
• 5.2 實(shí)驗(yàn)與分析66-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 總結(jié)與展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果76-77
• 致謝77-78
• 附件78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 齊林,陶然,周思永,王越;基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的線性調(diào)頻信號(hào)的自適應(yīng)時(shí)頻濾波[J];兵工學(xué)報(bào);2003年04期

2 鄧兵;陶然;平殿發(fā);馬路;;基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換補(bǔ)償多普勒徙動(dòng)的動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法[J];兵工學(xué)報(bào);2009年10期

3 馬艷;羅美玲;;基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換水下目標(biāo)距離及速度的聯(lián)合估計(jì)[J];兵工學(xué)報(bào);2011年08期

4 陳荷娟,馬寶華;水中近距聲探測(cè)器研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2002年02期

5 趙興浩,鄧兵,陶然;分?jǐn)?shù)階傅里葉變換數(shù)值計(jì)算中的量綱歸一化[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2005年04期

6 陶然,周云松;基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的寬帶LFM信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)新算法[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2005年10期

7 王忠仁;林君;李文偉;;基于Wigner-Ville分布的復(fù)雜時(shí)變信號(hào)的時(shí)頻分析[J];電子學(xué)報(bào);2005年12期

8 郭躍;王宏遠(yuǎn);周陬;;陣元間距對(duì)MUSIC算法的影響[J];電子學(xué)報(bào);2007年09期

9 杜翔軍;陶少華;;基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的光學(xué)加密影片[J];光學(xué)技術(shù);2013年01期

10 劉力;;分?jǐn)?shù)階傅里葉變換在數(shù)字水印中的應(yīng)用[J];東北電力大學(xué)學(xué)報(bào);2013年06期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 尹素菊;線性模型的參數(shù)估計(jì)理論與方法[D];北京工業(yè)大學(xué);2005年

2 劉建成;加速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)及跟蹤技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 鄭洪;MUSIC算法與波達(dá)方向估計(jì)研究[D];四川大學(xué);2005年

2 白玉;陣列信號(hào)處理中的DOA估計(jì)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

3 王娟;基于MUSIC的空間譜估計(jì)算法研究[D];河南大學(xué);2007年

4 唐馬可;基于MUSIC算法的空間譜估計(jì)技術(shù)的研究[D];重慶大學(xué);2008年

5 吳怡;基于線性調(diào)頻信號(hào)的超聲檢測(cè)技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2012年

6 臧義林;基于分?jǐn)?shù)階Fourier變換的Chirp信號(hào)時(shí)頻分析的研究[D];江南大學(xué);2013年

7 王永;基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的線性調(diào)頻信號(hào)參數(shù)分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的多參數(shù)聯(lián)合探測(cè)系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：419809