本文關(guān)鍵詞：合成孔徑聲納技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 合成陣列聲納包括合成孔徑聲納(SAS)與逆合成孔徑聲納(ISAS)。它是一種新型的水下成像聲納，是水聲高技術(shù)的重要研究方向之一，有著廣闊的應(yīng)用前景。合成孔徑技術(shù)相對(duì)于常規(guī)聲納技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)在于，它只利用小孔徑的物理聲陣，就可以得到與徑向距離和頻率都無(wú)關(guān)的高方位分辨率。 本文首先詳細(xì)介紹了合成孔徑技術(shù)的基本原理，研究了合成孔徑聲納的系統(tǒng)構(gòu)成和參數(shù)選取方法，分析了合成孔徑聲納的方位分辨率和距離分辨率，給出了其方位分辨率優(yōu)于常規(guī)聲納的原因。然后給出了時(shí)頻分布的定義并且討論了它的性質(zhì)，這是我們利用它進(jìn)行信號(hào)處理的理論依據(jù)。在建立了機(jī)動(dòng)目標(biāo)回波模型的基礎(chǔ)上，我們研究了基于RT-XWVD變換的信號(hào)檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)方法。對(duì)于存在多個(gè)機(jī)動(dòng)目標(biāo)且信號(hào)強(qiáng)度相差較大的情況，，我們采用逐次消去的算法，較好地解決了弱信號(hào)被強(qiáng)信號(hào)交叉項(xiàng)掩蓋的問(wèn)題。 論文接著詳細(xì)的討論了機(jī)動(dòng)目標(biāo)的逆合成孔徑聲納成像的原理。由于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的非合作，回波為非平穩(wěn)的信號(hào)，因此我們采用了CWD對(duì)回波進(jìn)行分析，即距離-瞬時(shí)多普勒成像算法。針對(duì)實(shí)際回波信號(hào)在時(shí)間和能量上是有限的這一特點(diǎn)，我們對(duì)CWD進(jìn)行了改進(jìn)，提出了加權(quán)的CWO(WCWD)算法，克服了CWD分析中時(shí)頻分量分布不均的問(wèn)題。最后討論了算法的復(fù)雜度和算法適用的前提條件。 文中還對(duì)涉及的算法給出了大量的仿真和詳細(xì)的分析，為實(shí)際應(yīng)用提供了依據(jù)。該研究結(jié)果可用于軍事、海洋開(kāi)發(fā)、民用等多種領(lǐng)域。
【關(guān)鍵詞】：聲納 合成孔徑 機(jī)動(dòng)目標(biāo) 參數(shù)估計(jì) WVD XWVD CWD 成像算法
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號(hào)】：U666.7
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 第一章 引言8-14
• 1.1 國(guó)內(nèi)外合成孔徑聲納的發(fā)展概況8-11
• 1.1.1 SAS發(fā)展歷程的簡(jiǎn)要回顧8-11
• 1.2 SAS關(guān)鍵技術(shù)與問(wèn)題的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 第二章 合成孔徑聲納的基本概念與原理14-26
• 2.1 合成孔徑聲納工作原理14-19
• 2.1.1 距離分辨率15-16
• 2.1.2 方位分辨率16-19
• 2.2 逆合成孔徑聲納成像原理19-21
• 2.3 合成孔徑聲納系統(tǒng)構(gòu)成和參數(shù)選取21-24
• 2.3.1 合成孔徑聲納的構(gòu)成21-22
• 2.3.2 合成孔徑聲納系統(tǒng)參數(shù)選取22-24
• 2.4 合成孔徑成像技術(shù)在魚(yú)雷自導(dǎo)中應(yīng)用的可行性24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 時(shí)頻分析概述26-36
• 3.1 信號(hào)時(shí)間、頻率描述26
• 3.2 信號(hào)的時(shí)-頻聯(lián)合描述26-31
• 3.2.1 Wigner-Ville分布27-28
• 3.2.2 Wigner分布的性質(zhì)28-31
• 3.3 Wigner分布與模糊函數(shù)31-32
• 3.4 時(shí)頻分布的一般表示32-33
• 3.5 時(shí)頻分布的工程表示33-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 第四章 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)36-54
• 4.1 SAS運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波模型36-39
• 4.2 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)圖像質(zhì)量的影響39-41
• 4.3 基于時(shí)頻分析的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)算法41-46
• 4.3.1 最佳檢測(cè)41-42
• 4.3.2 基于時(shí)頻分析瞬時(shí)頻率估計(jì)42-44
• 4.3.3 Radon變換44-46
• 4.4 基于RT-XWVD的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)參數(shù)估計(jì)46-49
• 4.4.1 單目標(biāo)情況47
• 4.4.2 多目標(biāo)情況47-49
• 4.5 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果49-53
• 4.5.1 單目標(biāo)情況仿真實(shí)驗(yàn)49-51
• 4.5.2 多目標(biāo)情況仿真實(shí)驗(yàn)51-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 第五章 逆合成孔徑聲納成像算法與仿真54-67
• 5.1 機(jī)動(dòng)目標(biāo)的逆合成孔徑成像模型54-56
• 5.2 距離-瞬時(shí)多普勒成像算法與仿真56-63
• 5.2.1 數(shù)據(jù)格式56
• 5.2.2 逆合成孔徑聲納信號(hào)回波56-57
• 5.2.3 脈沖壓縮57-59
• 5.2.4 散射點(diǎn)子回波的時(shí)頻分布和瞬時(shí)多普勒譜59-60
• 5.2.5 CWD的定義與改進(jìn)60-63
• 5.3 基于WCWD的逆合成孔徑聲納成像算法63
• 5.4 數(shù)字仿真結(jié)果與分析63-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論67-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 致謝72-75

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 牟健;賀惠忠;姜峰;;SHADOWS合成孔徑聲納系統(tǒng)及性能測(cè)試[J];中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年Z2期

2 趙閃;孫長(zhǎng)瑜;陳新華;于倍;;主動(dòng)合成孔徑聲納幾種算法比較[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2012年17期

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

1 高建;水下SAS數(shù)據(jù)建模及干涉測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 程昊椺;一種基于超分辨率圖像重建的合成孔徑聲納成像方法[D];華南理工大學(xué);2011年

2 陳文劍;超臨界角入射界面下球體的聲散射[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

3 魏建新;被動(dòng)合成孔徑聲納輻射噪聲測(cè)量方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

4 王洪彥;合成孔徑側(cè)掃測(cè)深系統(tǒng)有關(guān)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

5 宋坤坡;水聲三維數(shù)據(jù)場(chǎng)的可視化技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：合成孔徑聲納技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：254631