海洋安全問(wèn)題已經(jīng)變成海洋戰(zhàn)略的一個(gè)重要構(gòu)成部分,對(duì)于水下目標(biāo)探測(cè)的相關(guān)技術(shù)正不斷地取得進(jìn)步。矢量水聽(tīng)器因其指向性具有和頻率無(wú)關(guān)的特性,在水下目標(biāo)探測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注;GPU在單精度浮點(diǎn)運(yùn)算能力、外部存儲(chǔ)器帶寬以及并行計(jì)算能力方面擁有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),必將會(huì)引領(lǐng)未來(lái)高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。首先論文對(duì)相干源輻射聲場(chǎng)和各向同性干擾場(chǎng)中聲壓和振速之間相關(guān)性進(jìn)行了推導(dǎo)分析,奠定了平均聲強(qiáng)器適用在各向同性干擾聲場(chǎng)中進(jìn)行方位估計(jì)的基礎(chǔ)。為研究影響線譜方位估計(jì)因素,分別對(duì)時(shí)域平均聲強(qiáng)器和頻域平均聲強(qiáng)器進(jìn)行了仿真分析,并驗(yàn)證線譜方位估計(jì)能夠很好的實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)分辨的目的。根據(jù)艦船等目標(biāo)輻射噪聲中包含線譜等特征信息,設(shè)計(jì)了多級(jí)檢測(cè)的線譜多目標(biāo)自主檢測(cè)和跟蹤方法。設(shè)計(jì)了多級(jí)檢測(cè)的連續(xù)譜多目標(biāo)自主檢測(cè)和跟蹤方法,并仿真分析了連續(xù)譜方位估計(jì)的抗干擾性能和多目標(biāo)分辨力。其次,根據(jù)目標(biāo)探測(cè)算法的特點(diǎn),針對(duì)算法中包含密集型數(shù)據(jù)計(jì)算模塊進(jìn)行算法并行化分析研究。深入研究了FFT變換基本原理,對(duì)其可高度并行化的特征進(jìn)行詳細(xì)分析,并結(jié)合CUDA多線程運(yùn)行模式的特性,研究設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)FFT變換并行算法,并對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化;分析研究了FIR... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

目標(biāo)方位估計(jì)處理流程圖

根據(jù)所采用的的矢量水聽(tīng)器，接收到的聲壓與振速之間相位相同，互譜能量集中在共軛互譜的實(shí)數(shù)部分，所以采用互譜實(shí)部進(jìn)行積分運(yùn)算。具體處理流程框如圖 2.2 所示：(a)時(shí)域平均聲強(qiáng)器 (b)頻域平均聲強(qiáng)器圖 2.2 目標(biāo)方位估計(jì)處理流程圖目標(biāo)方位估計(jì)過(guò)程中，有很多因素影響估計(jì)精度，下面根據(jù)上述方法對(duì)平均聲強(qiáng)方法分別進(jìn)行時(shí)域和頻域仿真，研究采集信號(hào)的輸入信噪比對(duì)目標(biāo)方位預(yù)計(jì)的影響。設(shè)發(fā)射信號(hào)是 100Hz～500Hz 寬帶連續(xù)譜信號(hào)，采樣率是 12.5kHz，目標(biāo)方位角是 30 度環(huán)境干擾假設(shè)是高斯白噪聲，輸入信噪比變化范圍是-10dB～30dB，仿真輸出結(jié)果如下

根據(jù)所采用的的矢量水聽(tīng)器，接收到的聲壓與振速之間相位相同，互譜能量集中在共軛互譜的實(shí)數(shù)部分，所以采用互譜實(shí)部進(jìn)行積分運(yùn)算。具體處理流程框如圖 2.2 所示：(a)時(shí)域平均聲強(qiáng)器 (b)頻域平均聲強(qiáng)器圖 2.2 目標(biāo)方位估計(jì)處理流程圖目標(biāo)方位估計(jì)過(guò)程中，有很多因素影響估計(jì)精度，下面根據(jù)上述方法對(duì)平均聲強(qiáng)方法分別進(jìn)行時(shí)域和頻域仿真，研究采集信號(hào)的輸入信噪比對(duì)目標(biāo)方位預(yù)計(jì)的影響。設(shè)發(fā)射信號(hào)是 100Hz～500Hz 寬帶連續(xù)譜信號(hào)，采樣率是 12.5kHz，目標(biāo)方位角是 30 度環(huán)境干擾假設(shè)是高斯白噪聲，輸入信噪比變化范圍是-10dB～30dB，仿真輸出結(jié)果如下

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于CUDA的高速FFT計(jì)算[J]. 趙麗麗,張盛兵,張萌,姚濤.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2011(04)
[2]GPU實(shí)現(xiàn)的高速FIR數(shù)字濾波算法[J]. 陳孝良,鄧仰東,程曉斌,李曉東,田靜.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2010(09)
[3]基于分布式算法的高階FIR濾波器及其FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 李書(shū)華,曾以成.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2010(12)
[4]基于DSP并行系統(tǒng)的FFT算法實(shí)現(xiàn)[J]. 朱林,王志凌,黃天戍.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(20)
[5]二維FFT在GPU上的并行實(shí)現(xiàn)[J]. 陳瑞,童瑩.  南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)
[6]一種在FPGA上實(shí)現(xiàn)FIR數(shù)字濾波器的資源優(yōu)化算法[J]. 李瑩,路衛(wèi)軍,于敦山,張興.  北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)
[7]基于FPGA的FFT處理器的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 董惠,衛(wèi)銘斐,江麗,曾俊.  微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2008(11)
[8]用單個(gè)矢量水聽(tīng)器基于DEMON線譜的雙目標(biāo)分辨[J]. 姚直象,惠俊英,王德俊,蔡平.  應(yīng)用聲學(xué). 2005(03)
[9]單矢量傳感器多目標(biāo)分辨的一種方法[J]. 楊士莪.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(06)
[10]艦船噪聲識(shí)別（Ⅰ）──總體框架、線譜分析和提取[J]. 吳國(guó)清,李靖,陳耀明,袁毅,陳岳.  聲學(xué)學(xué)報(bào). 1998(05)

博士論文
[1]矢量陣信號(hào)處理技術(shù)研究[D]. 陳新華.哈爾濱工程大學(xué) 2004

碩士論文
[1]基于CUDA的FFT并行計(jì)算研究[D]. 王櫻.湖南大學(xué) 2012
[2]噪聲目標(biāo)被動(dòng)測(cè)向問(wèn)題研究[D]. 梅繼丹.哈爾濱工程大學(xué) 2006



本文編號(hào)：2961187