發(fā)布時(shí)間：2017-08-11 15:04

  本文關(guān)鍵詞：起伏環(huán)境下匹配模聲源定位研究

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【摘要】：匹配模處理(Matched-mode processing,簡(jiǎn)稱MMP是在匹配場(chǎng)處理基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種水下目標(biāo)定位手段。在不斷變化的海洋環(huán)境下,由于所掌握的環(huán)境參數(shù)信息有偏差或不完備,匹配場(chǎng)處理使用的固定模型經(jīng)常失效,論文研究的匹配模處理將處理信號(hào)空間轉(zhuǎn)變到簡(jiǎn)正�？臻g,試圖降低環(huán)境起伏帶來的影響：首先選擇穩(wěn)健的模態(tài)分解方法來得到模向量函數(shù),然后將其與拷貝場(chǎng)的模向量函數(shù)匹配,所期望的峰值位置應(yīng)與真實(shí)聲源位置接近。論文在單相干模態(tài)組模型下,研究模態(tài)采樣和最小二乘估計(jì)在匹配模模態(tài)分解上的應(yīng)用,進(jìn)一步因待求模向量元素近似稀疏,本文將模態(tài)分解方程看作凸優(yōu)化問題,并采用l1范數(shù)約束算法求解。論文區(qū)分全陣列和短孔徑兩種情況,重點(diǎn)研究模態(tài)采樣、最小二乘估計(jì)(結(jié)合奇異值分解)和凸優(yōu)化三種處理方法�；谀B(tài)采樣在采樣矩陣正交前提下提供一種快速簡(jiǎn)單的模態(tài)分解方法�；谧钚《斯烙�(jì)的匹配場(chǎng)處理以最小化數(shù)據(jù)擬合誤差為原則,求得真實(shí)位置的無偏估計(jì),若求逆矩陣為病態(tài)的,將導(dǎo)致求逆過程的不穩(wěn)定。在最小二乘基礎(chǔ)上發(fā)展的奇異值分解匹配模處理,對(duì)求逆矩陣做奇異值分解,能夠?qū)⑿∑娈愔等サ?減小求逆過程的不穩(wěn)定,但同時(shí)會(huì)引起求解精度的下降�；谕箖�(yōu)化的匹配模處理在l1范數(shù)約束下,引入均衡因子λ,通過對(duì)相對(duì)容差的控制,折衷地進(jìn)行求解,能夠達(dá)到較高的定位分辨力及較好的穩(wěn)健性。論文針對(duì)單相干模態(tài)組模型匹配模處理,分別在環(huán)境確實(shí)和不確實(shí)情況下分析三種方法的性能。首先分析環(huán)境確實(shí)全陣列條件下三種方法的定位結(jié)果,發(fā)展匹配模處理的克萊梅羅下限,其性能限等于匹配場(chǎng)處理的克萊梅羅下限。在環(huán)境不確實(shí)短孔徑條件下進(jìn)行三種方法的仿真,發(fā)展匹配模處理的克萊梅羅下限,基于最小二乘估計(jì)下的奇異值分解方法在去掉小奇異值后,克萊梅羅下限有小幅上升。在聲速失配條件下分析討論各種方法的定位效果,并驗(yàn)證基于凸優(yōu)化的可行性,高分辨力和靈活性。最后論文探討多相干模態(tài)組模型。在單相干模態(tài)組模型基礎(chǔ)上,考慮模態(tài)間的非相干性,將其分組,各模態(tài)組間非相干。以自回歸過程建立模型,仿真兩組混疊相干模態(tài)組的分解和該情況下的匹配場(chǎng)與匹配模處理。并且研究多相干模態(tài)組模型下匹配模處理的克萊梅羅下限,與匹配場(chǎng)處理的克萊梅羅下限比較。
【關(guān)鍵詞】：匹配模處理 聲源定位 凸優(yōu)化 克萊梅羅下限 自回歸模型 多相干模態(tài)組模型
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB56
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 課題背景及意義12-14
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 匹配場(chǎng)處理14-15
• 1.2.2 匹配模處理15-17
• 1.2.3 凸優(yōu)化17
• 1.3 研究?jī)?nèi)容17-22
• 2 背景知識(shí)22-30
• 2.1 簡(jiǎn)正模模型與模態(tài)分解22-26
• 2.1.1 單相干模態(tài)組簡(jiǎn)正模模型22-24
• 2.1.2 基于一般線性反演理論的匹配模模態(tài)分解24-26
• 2.2 線性問題分解方法26-29
• 2.2.1 最小二乘估計(jì)26-27
• 2.2.2 奇異值分解27
• 2.2.3 凸優(yōu)化27-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 3 單相干模態(tài)組模型匹配模聲源定位方法30-60
• 3.1 匹配模處理30-31
• 3.2 模態(tài)分解31-34
• 3.2.1 基于模態(tài)采樣的模態(tài)分解31
• 3.2.2 基于最小二乘的模態(tài)分解31-33
• 3.2.3 基于凸優(yōu)化的模態(tài)分解33-34
• 3.3 數(shù)值仿真34-51
• 3.3.1 匹配模處理定位仿真35-40
• 3.3.2 基于短孔徑的源定位40-51
• 3.4 亞洲海實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理51-56
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介52-53
• 3.4.2 匹配模處理定位53-56
• 3.6 本章小結(jié)56-60
• 4 單相干模態(tài)組模型匹配模處理聲源定位性能分析60-78
• 4.1 環(huán)境確實(shí)條件下的定位性能61-67
• 4.1.1 匹配模處理CRB61-65
• 4.1.2 性能分析65-67
• 4.2 環(huán)境不確實(shí)條件下的定位性能67-76
• 4.2.1 性能分析67-71
• 4.2.2 聲速失配71-76
• 4.3 本章小結(jié)76-78
• 5 多相干模態(tài)組模型匹配模處理78-92
• 5.1 多相干模態(tài)組模型78-79
• 5.2 垂直全陣定位79-88
• 5.2.1 系數(shù)估計(jì)79-80
• 5.2.2 匹配定位80-88
• 5.3 多相干模態(tài)組模型的性能限88-90
• 5.4 本章小結(jié)90-92
• 6 總結(jié)與展望92-96
• 6.1 總結(jié)92-94
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)94-95
• 6.3 研究方向展望95-96
• 參考文獻(xiàn)96-100
• 作者簡(jiǎn)歷100

【相似文獻(xiàn)】

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1 龍鳳林;;淺談低滑動(dòng)配模在M30中拉機(jī)上的運(yùn)用[J];廣東科技;2007年S1期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號(hào)：656740