基于目標(biāo)深度信息處理的水聲探測關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-05-24 17:16
現(xiàn)代潛艇由于聲隱身技術(shù)的發(fā)展,高頻段噪聲級大大降低,基于矢量水聽器的低頻探測系統(tǒng)成為針對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設(shè)備。因此可以用基于矢量場的被動探測方法對目標(biāo)存在與否以及其深度范圍作出判斷,然后再對利用測深側(cè)掃聲吶等設(shè)備對感興趣的水下目標(biāo)進(jìn)行鑒別。本論文圍繞矢量聲場深度信息信號處理和多波束測深算法兩個方面開展研究工作。首先對淺海簡正波法聲場建模進(jìn)行分析,并利用有限差分法得到質(zhì)點振速場,對水平方向上與垂直方向上聲壓、質(zhì)點振速相關(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)簡正模態(tài),并對垂直短陣接收數(shù)據(jù)運用迭代法優(yōu)化解算幅度矩陣A,提高模態(tài)分解的精確性。運用模態(tài)幅值相關(guān)法進(jìn)行聲源深度估計。根據(jù)多波束測深原理,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)行過零點估計,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。將寬帶信號使用在多波束測深技術(shù)中,并與窄帶測深性能對比,...
【文章來源】: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
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】: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 海洋矢量聲場特性
2.1 淺海波導(dǎo)簡正波模型
2.2 質(zhì)點振速場特性
2.3 聲強(qiáng)與復(fù)聲強(qiáng)
2.4 矢量聲場的渦旋特性
2.5 小結(jié)
第三章 聲源深度估計
3.1 垂直陣簡正模態(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 多波束測深關(guān)鍵技術(shù)
4.1 多波束測深原理
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 寬帶信號處理
5.1 線性調(diào)頻信號
5.2 頻域?qū)拵Рㄊ纬?br> 5.3 匹配濾波器
5.4 寬帶信號波形設(shè)計
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]. 時勝國,楊德森,洪連進(jìn). 聲學(xué)學(xué)報(中文版). 2009(01)
[3]Pekeris波導(dǎo)中簡正波聲強(qiáng)流及其互譜信號處理[J]. 惠俊英,孫國倉,趙安邦. 聲學(xué)學(xué)報(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. 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]多波束測深系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 劉經(jīng)南,趙建虎. 海洋測繪. 2002(05)
[8]聲場簡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. 2002(02)
[9]水聲信號處理中匹配場處理技術(shù)研究的現(xiàn)狀和展望[J]. 王靜,黃建國,管靜. 聲學(xué)技術(shù). 2000(01)
[10]短垂直陣“簡正波分解矩陣”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. 1999(03)
博士論文
[1]深水多波束測深側(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]淺海矢量聲場及其信號處理[D]. 孫國倉.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[4]矢量聲場與矢量信號處理理論研究[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]淺海多波束測深回波信號建模及波達(dá)時間研究[D]. 李軍.南京航空航天大學(xué) 2006
[3]多波束相位差法海底TOA估計理論分析及實用性研究[D]. 聶良春.哈爾濱工程大學(xué) 2003
本文編號:3204559
【文章來源】: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
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】: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 海洋矢量聲場特性
2.1 淺海波導(dǎo)簡正波模型
2.2 質(zhì)點振速場特性
2.3 聲強(qiáng)與復(fù)聲強(qiáng)
2.4 矢量聲場的渦旋特性
2.5 小結(jié)
第三章 聲源深度估計
3.1 垂直陣簡正模態(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 多波束測深關(guān)鍵技術(shù)
4.1 多波束測深原理
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 寬帶信號處理
5.1 線性調(diào)頻信號
5.2 頻域?qū)拵Рㄊ纬?br> 5.3 匹配濾波器
5.4 寬帶信號波形設(shè)計
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]. 時勝國,楊德森,洪連進(jìn). 聲學(xué)學(xué)報(中文版). 2009(01)
[3]Pekeris波導(dǎo)中簡正波聲強(qiáng)流及其互譜信號處理[J]. 惠俊英,孫國倉,趙安邦. 聲學(xué)學(xué)報(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. 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]多波束測深系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 劉經(jīng)南,趙建虎. 海洋測繪. 2002(05)
[8]聲場簡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. 2002(02)
[9]水聲信號處理中匹配場處理技術(shù)研究的現(xiàn)狀和展望[J]. 王靜,黃建國,管靜. 聲學(xué)技術(shù). 2000(01)
[10]短垂直陣“簡正波分解矩陣”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. 1999(03)
博士論文
[1]深水多波束測深側(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]淺海矢量聲場及其信號處理[D]. 孫國倉.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[4]矢量聲場與矢量信號處理理論研究[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]淺海多波束測深回波信號建模及波達(dá)時間研究[D]. 李軍.南京航空航天大學(xué) 2006
[3]多波束相位差法海底TOA估計理論分析及實用性研究[D]. 聶良春.哈爾濱工程大學(xué) 2003
本文編號:3204559
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3204559.html
教材專著