發(fā)布時(shí)間：2017-06-07 04:16

  本文關(guān)鍵詞：基于參量陣聲吶的自適應(yīng)波束合成算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：波束合成是參量陣聲吶核心的部分。圍繞著波束合成,提出自適應(yīng)波束合成算法,提高參量陣聲吶的探測(cè)與識(shí)別性能。海洋資源非常的豐富,水下探測(cè)技術(shù)的成熟,使得海洋的探索與開發(fā)并沒(méi)有受到重視。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,參量陣技術(shù)日趨成熟。應(yīng)用參量陣技術(shù)的聲吶,能更好的完成水下目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別�；趨⒘筷嚶晠鹊淖赃m應(yīng)波束合成算法,對(duì)回波信號(hào)的接收處理更加準(zhǔn)確。首先對(duì)參量陣聲吶的淺海聲學(xué)環(huán)境進(jìn)行建模分析,剖析在水聲信道中,有用信號(hào)是如何傳遞的。建立淺水典型聲場(chǎng)模型,探究聲場(chǎng)環(huán)境中最主要的干擾,混響和噪聲。與此同時(shí),通過(guò)環(huán)境建模,全面剖析了參量陣聲吶信號(hào)傳播的水聲信道。然后根據(jù)波束合成的基本原理出發(fā),探究了固定權(quán)系數(shù)時(shí)的常規(guī)波束合成與自適應(yīng)波束合成的區(qū)別與聯(lián)系。對(duì)各種陣列進(jìn)行MATLAB仿真分析,探討不同陣列之間的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。仿真結(jié)論為特定環(huán)境的特定陣列的設(shè)計(jì),提供理論依據(jù)。用FPGA進(jìn)行信號(hào)處理,控制陣列的波束合成,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿真結(jié)論。再由經(jīng)典的自適應(yīng)波束合成算法出發(fā),深入探究各種算法的優(yōu)劣性。重點(diǎn)研究了最小均方誤差(LMS)算法、RLS算法以及直接矩陣求逆(DMI)算法。通過(guò)使用MATLAB計(jì)算機(jī)仿真分析,剖析這些算法的收斂性、穩(wěn)定性。最后基于參量陣聲吶特殊的水聲環(huán)境,先根據(jù)最佳基陣處理器的特點(diǎn),設(shè)計(jì)出自適應(yīng)波束合成器。實(shí)際工程中,采用自適應(yīng)波束合成器得到需求的波束,它雖然不能一步到位,但它最終是收斂于最佳處理器的,并實(shí)時(shí)根據(jù)環(huán)境變化的。參量陣聲吶的接收信號(hào)是低頻微弱信號(hào),基于經(jīng)典自適應(yīng)算法,改進(jìn)的算法能更好的接收處理此類信號(hào)。
【關(guān)鍵詞】：參量陣聲吶 波束合成 自適應(yīng) 均方誤差 采樣協(xié)方差矩陣
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB56
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 課題研究背景及意義10-12
• 1.1.1 研究背景10
• 1.1.2 研究意義10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 參量陣聲吶的發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 自適應(yīng)波束合成算法的發(fā)展現(xiàn)狀14-17
• 1.3 研究目標(biāo)17
• 1.4 本文主要工作17-19
• 第二章 淺水典型聲學(xué)環(huán)境建模與仿真19-28
• 2.1 淺水聲學(xué)環(huán)境分析19-23
• 2.2 淺水典型聲場(chǎng)建模23-26
• 2.2.1 混響模型特性分析23-25
• 2.2.2 噪聲模型特性分析25-26
• 2.3 淺水環(huán)境建模26-27
• 2.3.1 海面海底模型的建立26
• 2.3.2 反射系數(shù)模型的建立26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 自適應(yīng)波束合成陣列設(shè)計(jì)與驗(yàn)證28-41
• 3.1 波束合成原理及方法28-29
• 3.2 波束控制方法29-30
• 3.2.1 常規(guī)波束合成29-30
• 3.2.2 自適應(yīng)波束合成30
• 3.3 自適應(yīng)波束合成陣列設(shè)計(jì)30-40
• 3.3.1 陣列設(shè)計(jì)的目的30-31
• 3.3.2 陣列設(shè)計(jì)與仿真31-40
• 3.3.3 陣列實(shí)驗(yàn)40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 自適應(yīng)波束合成算法研究41-49
• 4.1 波束合成算法準(zhǔn)則與算法結(jié)構(gòu)41-44
• 4.1.1 信號(hào)矩陣?yán)碚?/span>41-43
• 4.1.2 性能測(cè)量方法43-44
• 4.2 傳統(tǒng)自適應(yīng)波束合成算法44-46
• 4.2.1 最小均方算法算法理論分析44-45
• 4.2.2 最小二乘算法理論分析45
• 4.2.3 直接矩陣求逆算法理論分析45-46
• 4.3 自適應(yīng)算法計(jì)算機(jī)仿真與分析46-48
• 4.3.1 LMS算法仿真結(jié)果46-47
• 4.3.2 RLS算法仿真結(jié)果47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第五章 基于參量陣聲吶的算法改進(jìn)與驗(yàn)證49-75
• 5.1 基于參量陣聲吶的特殊環(huán)境49-50
• 5.1.1 海洋特殊環(huán)境49
• 5.1.2 參量陣聲吶的信號(hào)特性分析49-50
• 5.2 自適應(yīng)波束合成器設(shè)計(jì)50-55
• 5.2.1 最佳基陣處理器50-52
• 5.2.2 自適應(yīng)波束合成器設(shè)計(jì)52-55
• 5.3 計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果及討論55-71
• 5.3.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型仿真55-67
• 5.3.2 系統(tǒng)實(shí)際模型仿真67-71
• 5.4 自適應(yīng)波束合成改進(jìn)算法71-74
• 5.4.1 LMS算法改進(jìn)及其驗(yàn)證71-73
• 5.4.2 DMI算法改進(jìn)及其驗(yàn)證73-74
• 5.5 本章小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 全文工作總結(jié)75
• 6.2 工作展望75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 童立;面向?qū)ο蟮乃侣晥?chǎng)仿真應(yīng)用框架研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2002年

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

1 王俊勇;自適應(yīng)數(shù)字波束形成算法及其在雷達(dá)中的應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

2 王少冬;聲吶波束形成技術(shù)及其DSP實(shí)現(xiàn)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

  本文關(guān)鍵詞：基于參量陣聲吶的自適應(yīng)波束合成算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：428163