基于目標(biāo)深度信息處理的水聲探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-24 17:16
現(xiàn)代潛艇由于聲隱身技術(shù)的發(fā)展,高頻段噪聲級(jí)大大降低,基于矢量水聽器的低頻探測(cè)系統(tǒng)成為針對(duì)安靜型潛艇的有效手段,但其潛能尚未充分挖掘。若須甄別水中具體是否存在危險(xiǎn)性目標(biāo)或是普通水下航行器(AUV等),還要需要高精度的探測(cè)設(shè)備。因此可以用基于矢量場(chǎng)的被動(dòng)探測(cè)方法對(duì)目標(biāo)存在與否以及其深度范圍作出判斷,然后再對(duì)利用測(cè)深側(cè)掃聲吶等設(shè)備對(duì)感興趣的水下目標(biāo)進(jìn)行鑒別。本論文圍繞矢量聲場(chǎng)深度信息信號(hào)處理和多波束測(cè)深算法兩個(gè)方面開展研究工作。首先對(duì)淺海簡(jiǎn)正波法聲場(chǎng)建模進(jìn)行分析,并利用有限差分法得到質(zhì)點(diǎn)振速場(chǎng),對(duì)水平方向上與垂直方向上聲壓、質(zhì)點(diǎn)振速相關(guān)性進(jìn)行分析,并探討聲能流密度、渦旋等特性。利用匹配模處理方法提取出矢量垂直陣感知的波導(dǎo)簡(jiǎn)正模態(tài),并對(duì)垂直短陣接收數(shù)據(jù)運(yùn)用迭代法優(yōu)化解算幅度矩陣A,提高模態(tài)分解的精確性。運(yùn)用模態(tài)幅值相關(guān)法進(jìn)行聲源深度估計(jì)。根據(jù)多波束測(cè)深原理,利用幅度法和相位法進(jìn)行多波束接收數(shù)據(jù)處理并作比較,大開角下,信噪比低,波束寬度大,適合用分裂孔徑的相位法進(jìn)行過(guò)零點(diǎn)估計(jì),而小開角下,信噪比較高,波束展寬小,適合用幅度法進(jìn)行DOA估計(jì)。將寬帶信號(hào)使用在多波束測(cè)深技術(shù)中,并與窄帶測(cè)深性能對(duì)比,...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容
第二章 海洋矢量聲場(chǎng)特性
2.1 淺海波導(dǎo)簡(jiǎn)正波模型
2.2 質(zhì)點(diǎn)振速場(chǎng)特性
2.3 聲強(qiáng)與復(fù)聲強(qiáng)
2.4 矢量聲場(chǎng)的渦旋特性
2.5 小結(jié)
第三章 聲源深度估計(jì)
3.1 垂直陣簡(jiǎn)正模態(tài)提取
3.2 聲源深度匹配模處理
3.3 海試數(shù)據(jù)處理
3.4 小結(jié)
第四章 多波束測(cè)深關(guān)鍵技術(shù)
4.1 多波束測(cè)深原理
4.2 高分辨波束形成
4.3 分裂孔徑波束形成
4.4 湖試數(shù)據(jù)處理
4.5 小結(jié)
第五章 寬帶信號(hào)處理
5.1 線性調(diào)頻信號(hào)
5.2 頻域?qū)拵Рㄊ纬?br> 5.3 匹配濾波器
5.4 寬帶信號(hào)波形設(shè)計(jì)
5.5 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多波束測(cè)深聲納技術(shù)研究新進(jìn)展[J]. 李海森,周天,徐超. 聲學(xué)技術(shù). 2013(02)
[2]同振球型矢量水聽器聲波接收理論研究[J]. 時(shí)勝國(guó),楊德森,洪連進(jìn). 聲學(xué)學(xué)報(bào)(中文版). 2009(01)
[3]Pekeris波導(dǎo)中簡(jiǎn)正波聲強(qiáng)流及其互譜信號(hào)處理[J]. 惠俊英,孫國(guó)倉(cāng),趙安邦. 聲學(xué)學(xué)報(bào)(中文版). 2008(04)
[4]淺水多波束系統(tǒng)及其最新技術(shù)發(fā)展[J]. 劉忠臣,周興華,陳義蘭,胡光海. 海洋測(cè)繪. 2005(06)
[5]聲矢量傳感器研究進(jìn)展[J]. 孫貴青,李啟虎. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2004(06)
[6]On the certain semi-analytical models of low-frequency acoustic fields in terms of scalar-vector description[J]. Oleg E.Gulin. Chinese Journal of Acoustics. 2004(01)
[7]多波束測(cè)深系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉經(jīng)南,趙建虎. 海洋測(cè)繪. 2002(05)
[8]聲場(chǎng)簡(jiǎn)正波分解算法及其適應(yīng)性[J]. 陳耀明,高天賦. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2002(02)
[9]水聲信號(hào)處理中匹配場(chǎng)處理技術(shù)研究的現(xiàn)狀和展望[J]. 王靜,黃建國(guó),管靜. 聲學(xué)技術(shù). 2000(01)
[10]短垂直陣“簡(jiǎn)正波分解矩陣”特征值的近似解析表達(dá)式[J]. 高天賦,陳耀明. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 1999(03)
博士論文
[1]深水多波束測(cè)深側(cè)掃聲納顯控系統(tǒng)研究[D]. 蘇程.浙江大學(xué) 2012
[2]超寬帶雷達(dá)脈沖壓縮信號(hào)數(shù)字產(chǎn)生方法研究[D]. 胡仕兵.電子科技大學(xué) 2009
[3]淺海矢量聲場(chǎng)及其信號(hào)處理[D]. 孫國(guó)倉(cāng).哈爾濱工程大學(xué) 2008
[4]矢量聲場(chǎng)與矢量信號(hào)處理理論研究[D]. 王德俊.哈爾濱工程大學(xué) 2004
碩士論文
[1]最佳聚焦頻率的選擇及對(duì)寬帶相干子空間算法性能的影響[D]. 張玉峰.太原理工大學(xué) 2008
[2]淺海多波束測(cè)深回波信號(hào)建模及波達(dá)時(shí)間研究[D]. 李軍.南京航空航天大學(xué) 2006
[3]多波束相位差法海底TOA估計(jì)理論分析及實(shí)用性研究[D]. 聶良春.哈爾濱工程大學(xué) 2003
本文編號(hào):3204559
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【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容
第二章 海洋矢量聲場(chǎng)特性
2.1 淺海波導(dǎo)簡(jiǎn)正波模型
2.2 質(zhì)點(diǎn)振速場(chǎng)特性
2.3 聲強(qiáng)與復(fù)聲強(qiáng)
2.4 矢量聲場(chǎng)的渦旋特性
2.5 小結(jié)
第三章 聲源深度估計(jì)
3.1 垂直陣簡(jiǎn)正模態(tài)提取
3.2 聲源深度匹配模處理
3.3 海試數(shù)據(jù)處理
3.4 小結(jié)
第四章 多波束測(cè)深關(guān)鍵技術(shù)
4.1 多波束測(cè)深原理
4.2 高分辨波束形成
4.3 分裂孔徑波束形成
4.4 湖試數(shù)據(jù)處理
4.5 小結(jié)
第五章 寬帶信號(hào)處理
5.1 線性調(diào)頻信號(hào)
5.2 頻域?qū)拵Рㄊ纬?br> 5.3 匹配濾波器
5.4 寬帶信號(hào)波形設(shè)計(jì)
5.5 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多波束測(cè)深聲納技術(shù)研究新進(jìn)展[J]. 李海森,周天,徐超. 聲學(xué)技術(shù). 2013(02)
[2]同振球型矢量水聽器聲波接收理論研究[J]. 時(shí)勝國(guó),楊德森,洪連進(jìn). 聲學(xué)學(xué)報(bào)(中文版). 2009(01)
[3]Pekeris波導(dǎo)中簡(jiǎn)正波聲強(qiáng)流及其互譜信號(hào)處理[J]. 惠俊英,孫國(guó)倉(cāng),趙安邦. 聲學(xué)學(xué)報(bào)(中文版). 2008(04)
[4]淺水多波束系統(tǒng)及其最新技術(shù)發(fā)展[J]. 劉忠臣,周興華,陳義蘭,胡光海. 海洋測(cè)繪. 2005(06)
[5]聲矢量傳感器研究進(jìn)展[J]. 孫貴青,李啟虎. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2004(06)
[6]On the certain semi-analytical models of low-frequency acoustic fields in terms of scalar-vector description[J]. Oleg E.Gulin. Chinese Journal of Acoustics. 2004(01)
[7]多波束測(cè)深系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉經(jīng)南,趙建虎. 海洋測(cè)繪. 2002(05)
[8]聲場(chǎng)簡(jiǎn)正波分解算法及其適應(yīng)性[J]. 陳耀明,高天賦. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 2002(02)
[9]水聲信號(hào)處理中匹配場(chǎng)處理技術(shù)研究的現(xiàn)狀和展望[J]. 王靜,黃建國(guó),管靜. 聲學(xué)技術(shù). 2000(01)
[10]短垂直陣“簡(jiǎn)正波分解矩陣”特征值的近似解析表達(dá)式[J]. 高天賦,陳耀明. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 1999(03)
博士論文
[1]深水多波束測(cè)深側(cè)掃聲納顯控系統(tǒng)研究[D]. 蘇程.浙江大學(xué) 2012
[2]超寬帶雷達(dá)脈沖壓縮信號(hào)數(shù)字產(chǎn)生方法研究[D]. 胡仕兵.電子科技大學(xué) 2009
[3]淺海矢量聲場(chǎng)及其信號(hào)處理[D]. 孫國(guó)倉(cāng).哈爾濱工程大學(xué) 2008
[4]矢量聲場(chǎng)與矢量信號(hào)處理理論研究[D]. 王德俊.哈爾濱工程大學(xué) 2004
碩士論文
[1]最佳聚焦頻率的選擇及對(duì)寬帶相干子空間算法性能的影響[D]. 張玉峰.太原理工大學(xué) 2008
[2]淺海多波束測(cè)深回波信號(hào)建模及波達(dá)時(shí)間研究[D]. 李軍.南京航空航天大學(xué) 2006
[3]多波束相位差法海底TOA估計(jì)理論分析及實(shí)用性研究[D]. 聶良春.哈爾濱工程大學(xué) 2003
本文編號(hào):3204559
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3204559.html
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