發(fā)布時(shí)間：2017-08-19 20:37

  本文關(guān)鍵詞：基于斯通利波的水下目標(biāo)定位技術(shù)

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【摘要】：水下目標(biāo)振動會產(chǎn)生水下地震波,而使用水下地震波進(jìn)行目標(biāo)定位的研究卻相對較少,因此是一個(gè)較為新穎的研究領(lǐng)域。水下地震波包括體波與面波,面波主要以斯通利波為主,其中斯通利波具有頻率較低、能量高以及傳播距離遠(yuǎn)等特性,根據(jù)斯通利波的這些特性,把其應(yīng)用在水下振動目標(biāo)定位中將會有很高的研究價(jià)值。目前水下振動目標(biāo)定位方式主要有主動式與被動式兩種,本文采取了一種被動式的定位方法,被動式定位方法具有隱蔽性好且能量消耗少等優(yōu)勢。在利用斯通利波進(jìn)行水下振動目標(biāo)定位時(shí),首先建立了關(guān)于斯通利波的水下振動目標(biāo)信號模型,其次設(shè)計(jì)了水下振動目標(biāo)信號采集系統(tǒng),在采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用大水池來模擬水下真實(shí)環(huán)境,同時(shí)在水下采集系統(tǒng)中選取了適當(dāng)?shù)膫鞲衅�、采集卡、信號調(diào)理器與上位機(jī)等主要器件,其中上位機(jī)預(yù)裝LabVIEW應(yīng)用軟件。由于水下環(huán)境相對復(fù)雜,振動信號采集過程中會包含各種干擾,所以首先設(shè)計(jì)了水下振動信號的預(yù)處理操作,通過預(yù)處理來去除零點(diǎn)漂移與濾除噪聲。其次,針對初至波的拾取研究了分?jǐn)?shù)維的基本理論,使用窗口分?jǐn)?shù)維的初至波拾取方法,針對斯通利波的提取研究了時(shí)頻聯(lián)合域的分析方法,采用了小波變換以及平滑偽Wigner-Ville分布對斯通利波進(jìn)行了提取,并確定二者的到達(dá)時(shí)間差。最后本文采用時(shí)差方位分離的定位方法,將水下振動目標(biāo)的測距與測向分離開來,通過時(shí)差法對水下振動目標(biāo)進(jìn)行測距,再結(jié)合十字陣五傳感器的布局方式進(jìn)行水下振動目標(biāo)的測向,最終得到水下振動目標(biāo)的位置。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證,時(shí)差方位分離定位方法可以實(shí)現(xiàn)較精確的定位效果,證明了該方法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：斯通利波 信號處理 振動目標(biāo) 目標(biāo)定位
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB56
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 研究背景和意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文的研究思路15-16
• 1.4 本文的創(chuàng)新點(diǎn)16-17
• 第2章 水下振動信號的特性與模型17-27
• 2.1 縱波橫波的形成及其特點(diǎn)17-20
• 2.2 面波的形成及其特點(diǎn)20-21
• 2.2.1 面波的基本特點(diǎn)20-21
• 2.2.2 斯通利波的基本特性21
• 2.3 水下振動信號模型21-26
• 2.3.1 斯通利波模型的建立21-23
• 2.3.2 斯通利波方程23-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 水下振動信號采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)27-38
• 3.1 振動信號采集系統(tǒng)28-31
• 3.1.1 振動信號采集系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)28
• 3.1.2 振動信號采集系統(tǒng)的組成28-31
• 3.2 水下振動信號采集31-37
• 3.2.1 水下振動信號采集程序31-34
• 3.2.2 水下振動信號數(shù)據(jù)采集34-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第4章 水下振動信號預(yù)處理及初至波拾取38-47
• 4.1 水下振動信號預(yù)處理38-42
• 4.1.1 小波分析法去除漂移38-40
• 4.1.2 小波模極大值去噪40-41
• 4.1.3 水下振動信號預(yù)處理實(shí)驗(yàn)41-42
• 4.2 初至波拾取方法研究及實(shí)驗(yàn)42-46
• 4.2.1 初至波拾取的分形原理42-43
• 4.2.2 窗口分?jǐn)?shù)維的初至波拾取43-45
• 4.2.3 初至波的拾取實(shí)驗(yàn)45-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第5章 斯通利波的提取與分析47-59
• 5.1 時(shí)頻聯(lián)合域分析47-51
• 5.1.1 小波變換47-49
• 5.1.2 Wigner-Ville 時(shí)頻分布49-51
• 5.2 斯通利波的提取實(shí)驗(yàn)51-56
• 5.3 斯通利波的特性分析56-58
• 5.3.1 斯通利波的頻率特性56-57
• 5.3.2 斯通利波的相速度57
• 5.3.3 斯通利波的振幅特征57-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 第6章 水下振動目標(biāo)定位方法59-70
• 6.1 時(shí)延定位法59-60
• 6.2 傳感器陣列布局60-61
• 6.3 時(shí)差方位分離法61-64
• 6.3.1 時(shí)差方位分離測距61-62
• 6.3.2 時(shí)差方位分離測向62-64
• 6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析64-68
• 6.5 本章小結(jié)68-70
• 結(jié)論70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果76-77
• 致謝77-78

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 X.M.Tang;陳永成;;具有垂向裂隙充滿流體井中斯通利波的傳播[J];石油物探譯叢;1993年02期

2 杜光升,喬文孝,王耀俊;用有限元法計(jì)算井中水平裂縫的反射斯通利波[J];石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年01期

3 何濤,史，

本文編號：702883