本文關(guān)鍵詞：水下環(huán)境信息識(shí)別與傳輸技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近幾十年來(lái),水聲探測(cè)技術(shù)對(duì)我國(guó)軍事和民用領(lǐng)域方面的影響變得越來(lái)越大,運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)作為水聲領(lǐng)域的重要分支,目前的發(fā)展仍然存在一定的局限性。本課題主要研究對(duì)水下環(huán)境中的近距離目標(biāo)進(jìn)行測(cè)速、測(cè)距和測(cè)向的方法。探測(cè)信號(hào)采用混調(diào)頻水聲信號(hào)并結(jié)合分?jǐn)?shù)階傅里葉變換和陣列信號(hào)處理技術(shù)對(duì)回波進(jìn)行信號(hào)處理。本文首先對(duì)水下環(huán)境的基本狀況進(jìn)行分析,研究聲波信號(hào)在水聲信道傳播過(guò)程中的背景噪聲干擾、多普勒效應(yīng)。通過(guò)理論分析線性調(diào)頻信號(hào)的特性,推廣得到混調(diào)頻信號(hào)這種新型的探測(cè)信號(hào),并對(duì)信號(hào)性質(zhì)及探測(cè)性能進(jìn)行研究。其次,對(duì)分?jǐn)?shù)階傅立葉變換的原理進(jìn)行研究,并基于研究線性調(diào)頻信號(hào)分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的基礎(chǔ)上,對(duì)混調(diào)頻信號(hào)的分?jǐn)?shù)階傅里葉變換性質(zhì)進(jìn)行研究,得出其最佳分?jǐn)?shù)階變換階次,并利用最佳階次進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算得到回波信號(hào)的調(diào)頻率參數(shù)和尺度變換因子,然后根據(jù)多普勒效應(yīng)的原理,可以對(duì)水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行速度參數(shù)估計(jì)。接著根據(jù)混調(diào)頻信號(hào)在分?jǐn)?shù)階傅里葉變換域內(nèi)會(huì)形成沖激的特點(diǎn),提出利用回波信號(hào)在最佳分?jǐn)?shù)階傅里葉變換階次下對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)階域的聚焦點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離參數(shù)進(jìn)行估計(jì)的方法。最后,對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行方位角度估計(jì)主要利用分?jǐn)?shù)階傅里葉變換對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行處理并濾波分離,再對(duì)分離后的帶有目標(biāo)方位信息的信號(hào)進(jìn)行基于MUSIC(Multiple Signal Classification)算法的DOA(Direction of Arrival)估計(jì),就可以得到回波信號(hào)的入射角,從而確定目標(biāo)所處的方位。本文在利用混調(diào)頻信號(hào)對(duì)水下近距離運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)速、測(cè)距和測(cè)向方法的研究基礎(chǔ)上,提出回波信號(hào)最佳分?jǐn)?shù)階變換階次分段區(qū)間搜索的方法,并進(jìn)一步完成了對(duì)單個(gè)和多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)速和測(cè)距的方法驗(yàn)證。同時(shí)結(jié)合上述算法對(duì)混調(diào)頻回波信號(hào)進(jìn)行DOA估計(jì)處理,完成了多目標(biāo)的回波入射角估計(jì)方法驗(yàn)證。最后結(jié)合水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)參數(shù)估計(jì)方法進(jìn)行水聲探測(cè)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：水下探測(cè) 參數(shù)估計(jì) 混調(diào)頻信號(hào) 分?jǐn)?shù)階傅立葉變換
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB566
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究目的及意義9-11
• 1.2 水下探測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 水聲環(huán)境及水聲信號(hào)16-24
• 2.1 水下環(huán)境概述16-17
• 2.2 多普勒效應(yīng)與多徑效應(yīng)17-20
• 2.2.1 多普勒效應(yīng)17-19
• 2.2.2 多徑效應(yīng)19-20
• 2.3 水聲探測(cè)系統(tǒng)分類及水聲信號(hào)20-23
• 2.3.1 水聲探測(cè)原理20-21
• 2.3.2 水聲信號(hào)分類及性質(zhì)研究21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)速度參數(shù)估計(jì)24-41
• 3.1 多普勒效應(yīng)測(cè)速方法簡(jiǎn)介24-25
• 3.2 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的原理及應(yīng)用25-31
• 3.2.1 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的定義25-26
• 3.2.2 分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的數(shù)值計(jì)算26-28
• 3.2.3 混調(diào)頻回波信號(hào)的FrFT分析28-31
• 3.3 基于混調(diào)頻信號(hào)的水下目標(biāo)測(cè)速方法31-40
• 3.3.1 探測(cè)目標(biāo)速度參數(shù)估計(jì)與仿真32-35
• 3.3.2 多運(yùn)動(dòng)目標(biāo)速度估計(jì)仿真35-39
• 3.3.3 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)速度估計(jì)抗干擾研究39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離參數(shù)估計(jì)41-49
• 4.1 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)測(cè)距方法簡(jiǎn)介41-42
• 4.2 基于混調(diào)頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離估計(jì)42-47
• 4.2.1 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的距離參數(shù)估計(jì)仿真42-44
• 4.2.2 多運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離參數(shù)估計(jì)仿真44-47
• 4.3 本章小結(jié)47-49
• 第5章 水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)方位角度估計(jì)49-58
• 5.1 波達(dá)方向估計(jì)技術(shù)49-50
• 5.2 基于混調(diào)頻信號(hào)的DOA估計(jì)改進(jìn)算法50-53
• 5.3 多目標(biāo)回波入射角度估計(jì)仿真53-55
• 5.4 水下探測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)55-56
• 5.5 本章小結(jié)56-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：水下環(huán)境信息識(shí)別與傳輸技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：476515