在內(nèi)彈道的各項參數(shù)中,速度和加速度是非常重要的參數(shù),它反映了目標(biāo)物體的力學(xué)特性和彈藥特性,因此運動速度的測試對于武器系統(tǒng)的研究具有重要意義。在利用毫米波多普勒雷達(dá)對小口徑管內(nèi)運動物體的速度進(jìn)行測量時,例如對槍管內(nèi)彈丸運動速度進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)槍膛內(nèi)獲得的回波信號經(jīng)過處理后得到了兩條速度曲線,分析原因是出現(xiàn)了多普勒頻率模糊的問題。針對這一問題,本文提出了多普勒頻率模糊是由于波導(dǎo)內(nèi)存在多種模式的猜想,通過理論推導(dǎo)和設(shè)計實驗驗證了這一猜想。本文的創(chuàng)新性工作主要包括:（1）針對小口徑管內(nèi)的目標(biāo)物體的速度測量中出現(xiàn)的速度解算模糊問題,分析了產(chǎn)生問題的原因為多普勒頻率模糊,并提出造成多普勒頻率模糊的原因為多模效應(yīng)的猜想。（2）本文分析了多普勒原理在自由空間和受限空間的區(qū)別,結(jié)合波導(dǎo)理論對金屬管道內(nèi)的傳輸特性進(jìn)行分析和推導(dǎo),得出了造成多模效應(yīng)的不同模式的各項參數(shù),為本文提出的猜想提供了理論依據(jù)。（3）為了驗證理論推導(dǎo)的正確性,本文還設(shè)計了驗證實驗。實驗過程中,為了便于分析,也為了更準(zhǔn)確的得出結(jié)論,采用了控制變量的方法來驗證多模效應(yīng)對多普勒頻率的影響,設(shè)計了均勻速度下的實驗來進(jìn)行驗證,通過分析實驗數(shù)據(jù)的處... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多普勒測速研究現(xiàn)狀
        1.2.2 波導(dǎo)理論的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 本論文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 結(jié)構(gòu)安排
2 多普勒雷達(dá)測速原理
    2.1 雷達(dá)工作原理
    2.2 多普勒測速原理
        2.2.1 自由空間中的多普勒測速原理
        2.2.2 受限空間中的多普勒測速原理
    2.3 膛內(nèi)多普勒信號特點
    2.4 本章小結(jié)
3 多模效應(yīng)對多普勒頻率影響研究
    3.1 電磁波理論基礎(chǔ)
        3.1.1 麥克斯韋方程組及邊界條件
        3.1.2 波動方程
    3.2 金屬管道內(nèi)電磁波的傳輸特性分析
        3.2.1 金屬圓波導(dǎo)內(nèi)的場方程
        3.2.2 圓波導(dǎo)內(nèi)電磁波傳輸模式
        3.2.3 圓波導(dǎo)內(nèi)各模式傳輸特性分析
    3.3 多模效應(yīng)對多普勒測量影響研究
        3.3.1 圓波導(dǎo)內(nèi)電磁波各模式對應(yīng)的相速度
        3.3.2 圓波導(dǎo)內(nèi)傳輸規(guī)律及損耗
    3.4 本章小結(jié)
4 多模效應(yīng)對多普勒測量影響驗證實驗設(shè)計
    4.1 多普勒雷達(dá)測速模擬實驗設(shè)計
        4.1.1 實驗設(shè)計思路
        4.1.2 實驗?zāi)Ｐ徒?br>        4.1.3 雷達(dá)選擇
        4.1.4 速度控制
    4.2 基于電磁波理論的處理分析
        4.2.1 模型內(nèi)所含電磁波模式計算
        4.2.2 模型內(nèi)個電磁波模式參數(shù)計算
    4.3 多普勒信號的處理及分析
        4.3.1 信號預(yù)處理
        4.3.2 基于STFT時頻分析法的有效信號終點提取
        4.3.3 提取有效信號起點
        4.3.4 多普勒信號時頻分析
    4.4 實驗結(jié)論
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 對未來工作的進(jìn)一步展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]小口徑管內(nèi)多模效應(yīng)對多普勒測量的影響研究[J]. 張曉璐,張丕狀,姚金杰,劉暢.  國外電子測量技術(shù). 2019(11)
[2]波導(dǎo)傳播模式分布分析的不等式法[J]. 張洪欣.  教育現(xiàn)代化. 2018(48)
[3]彈丸在膛內(nèi)運動的回波信號瞬時頻率估計方法研究[J]. 王鑒,韓焱,王黎明,張丕狀,陳平.  兵工學(xué)報. 2017(09)
[4]高速運動目標(biāo)多普勒有效信號自動提取方法[J]. 高虹,蘇新彥,姚金杰,張婷.  信息技術(shù). 2017(05)
[5]一種毫米波干涉儀測向算法（英文）[J]. 王蘭美,林吉平,王桂寶,陳智海.  紅外與毫米波學(xué)報. 2015(02)
[6]多普勒雷達(dá)測量電磁軌道炮內(nèi)彈道速度[J]. 程誠,宋盛義,關(guān)永超,何勇,高貴山,李業(yè)勛,仇旭.  強激光與粒子束. 2014(04)
[7]基于S變換的信號瞬時頻率特征提取[J]. 郭凱豐,林云,王萌,景煥強.  電子世界. 2013(15)
[8]內(nèi)彈道多普勒信號處理方法[J]. 孔偉,王寶軍,張智源,王成.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2013(03)
[9]基于多項式Wigner-Ville分布的膛內(nèi)彈丸回波信號處理[J]. 楊健,陳曦,李學(xué)連.  四川兵工學(xué)報. 2012(08)
[10]激光干涉測速技術(shù)在內(nèi)彈道彈丸速度測量中的應(yīng)用研究[J]. 王德田,彭其先,劉俊,蒙建華,劉壽先,陳光華,劉喬,鄧向陽.  高壓物理學(xué)報. 2011(02)

博士論文
[1]用于彈丸速度測量的激光多普勒測速技術(shù)研究[D]. 李秀明.天津大學(xué) 2014

碩士論文
[1]24GHz調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)信號處理技術(shù)研究[D]. 李健.南京理工大學(xué) 2017
[2]膛內(nèi)高速運動目標(biāo)的速度測量技術(shù)研究[D]. 楊夢玲.中北大學(xué) 2016
[3]毫米波干涉儀膛內(nèi)信號處理方法研究[D]. 劉丹.中北大學(xué) 2016
[4]金屬管道內(nèi)短距離無線傳輸特性研究[D]. 谷崢.西南石油大學(xué) 2015
[5]利用微波解除輸氣管道中天然氣水合物堵塞的可行性研究[D]. 王玉龍.西安石油大學(xué) 2013
[6]基于時頻分析的毫米波干涉儀信號處理研究[D]. 王利梅.南京理工大學(xué) 2013
[7]光子多普勒速度測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法[D]. 項紅亮.北京交通大學(xué) 2012
[8]分?jǐn)?shù)階傅里葉變換在信號分離及參數(shù)估計中的應(yīng)用[D]. 盧慧英.蘇州大學(xué) 2012
[9]內(nèi)彈道彈丸測速信號處理技術(shù)研究[D]. 倪程云.西安電子科技大學(xué) 2012
[10]毫米波干涉儀膛內(nèi)信號處理研究[D]. 楊健.南京理工大學(xué) 2010



本文編號：3636209