本文關(guān)鍵詞：線列陣水下目標(biāo)方位距離估計算法仿真及DSP實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水聲定位系統(tǒng)在海洋科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但原有系統(tǒng)大多或設(shè)備龐大、操作復(fù)雜,或定位范圍小、精度較低,隨著水聲學(xué)、信號處理理論的逐步成熟,研究開發(fā)更先進的定位系統(tǒng)已經(jīng)成為可能。本文首先簡述傳統(tǒng)的三種聲學(xué)定位系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)構(gòu)成以及各自的優(yōu)缺點,并以市場典型產(chǎn)品為例說明三種定位系統(tǒng)當(dāng)前的發(fā)展情況。以水聲定位系統(tǒng)為背景,主要是對拖曳線列陣水聲測量系統(tǒng)的軟件部分進行設(shè)計,系統(tǒng)檢測加裝在水下目標(biāo)上的合作聲源發(fā)射的信號,估計信號的頻率、幅度、時延、脈寬等重要參數(shù),在檢測到的眾多脈沖中挑選出直達(dá)聲,利用直達(dá)聲的時延參與解算,實時估計目標(biāo)方位和距離。線列陣水下目標(biāo)方位距離估計利用水聲定位技術(shù)實現(xiàn)對單個水下目標(biāo)進行定位。本文的主要工作是針對水下聲學(xué)試驗的需要,利用現(xiàn)有數(shù)字信號處理平臺,實現(xiàn)對水下目標(biāo)方位距離的實時估算。具體分為兩部分內(nèi)容:算法原理的研究與Matlab仿真;DSP程序設(shè)計與實現(xiàn)。本文所采用的到達(dá)時差方法是最常用的水聲被動定位算法之一,該算法根據(jù)到達(dá)水聽器陣列不同陣元的信號相對時延來進行目標(biāo)方位和距離參數(shù)的估計,基本原理是利用時延及雙曲交匯來定位。采用MATLAB語言對信號檢測與估計和定位解算算法進行了仿真驗證,并設(shè)計調(diào)試了線列陣水聲測量系統(tǒng)的信號處理軟件。論文設(shè)計了各個模塊實現(xiàn)的具體方法與軟件流程,并簡要介紹了DSP芯片資源的管理與分配情況和DSP與PC的通信。仿真結(jié)果與實驗室聯(lián)調(diào)結(jié)果驗證了該方法的有效性與可行性。數(shù)字信號處理平臺以兩片主從結(jié)構(gòu)的ADSP-TS101為數(shù)據(jù)處理中心,應(yīng)用一片DSP完成A/D數(shù)據(jù)采集及信號的初步處理;另一片完成水下目標(biāo)信號檢測及方位距離解算。兩片TS101之間采用鏈路口連接。兩片DSP程序采用匯編語言編寫,在該硬件平臺上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、信號實時檢測、方位距離解算等功能,通過實驗室模擬,程序運行良好,處理結(jié)果與理論分析相符,實現(xiàn)了預(yù)定的功能需求。
【關(guān)鍵詞】：線列陣 水聲定位 數(shù)字信號處理 數(shù)字處理芯片ADSP-TS101
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB56
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究工作的背景與意義10-12
• 1.2 水聲定位技術(shù)的發(fā)展概況及現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本論文的結(jié)構(gòu)安排15-17
• 第二章 水下目標(biāo)定位原理和算法仿真17-37
• 2.1 水下目標(biāo)定位原理和方法17-23
• 2.1.1 定位原理17-21
• 2.1.2 定位方法21-23
• 2.2 算法原理及方法描述23-28
• 2.2.1 算法原理23-26
• 2.2.2 算法描述26-28
• 2.3 算法MATLAB仿真28-36
• 2.3.1 MATLAB實現(xiàn)方法28-34
• 2.3.2 誤差分析34-35
• 2.3.3 性能分析35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第三章 信號處理平臺與DSP程序?qū)崿F(xiàn)37-57
• 3.1 信號處理平臺37-42
• 3.1.1 平臺特點37-40
• 3.1.2 信號采集處理板結(jié)構(gòu)40-42
• 3.2 DSP實現(xiàn)42-56
• 3.2.1 ADSP-TS101軟件開發(fā)流程42-43
• 3.2.2 DSP程序概述43-44
• 3.2.3 DSP程序功能和模塊構(gòu)成44-45
• 3.2.4 DSP程序總體工作流程45-46
• 3.2.5 主要功能模塊的設(shè)計46-56
• 3.3 本章小結(jié)56-57
• 第四章 DSP程序測試57-63
• 4.1 測試綜述57
• 4.2 A/D采集模塊功能測試57-59
• 4.3 頻率均衡模塊測試59-60
• 4.4 信號檢測模塊測試60
• 4.5 方位距離解算模塊測試60-62
• 4.6 本章小結(jié)62-63
• 第五章 全文總結(jié)與展望63-65
• 5.1 全文總結(jié)63-64
• 5.2 后續(xù)工作展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果68-69

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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3 陳維;;GAPS超短基線聲學(xué)水下定位技術(shù)及其在海洋調(diào)查中的應(yīng)用[J];大眾科技;2014年05期

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3 劉美琪;重力匹配輔助慣性導(dǎo)航系統(tǒng)算法研究[D];北京理工大學(xué);2015年

4 王皓;高精度長航時慣導(dǎo)系統(tǒng)重力擾動補償方法研究[D];北京理工大學(xué);2015年

5 劉龍梅;基于災(zāi)害現(xiàn)場機器人救援的聲源定位研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：線列陣水下目標(biāo)方位距離估計算法仿真及DSP實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：448513