参量阵声呐的目标识别算法研究
发布时间:2019-08-24 12:29
【摘要】:随着各国新式潜艇的服役,其辐射噪声越来越低、海洋环境的噪声特别复杂,尤其是在浅水海域,同时,声对抗技术越来越先进,这个给声呐目标的检测和识别带来很大的困难。由于宽带声参量阵技术可彻底解决浅水环境中多途干扰的问题,其波束的高指向性、发射波束高宽带和窄波束的特性能大幅提升现役主动声呐目标识别性能。但随着计算机技术越来越现代化,声呐的智能化水平也需要提高,声呐系统中目标识别能力是声呐性能的重要指标,目前其仍是现代声呐技术中非常令人头疼的问题。因此,本文的研究目的就是研究出参量阵声呐的目标自动化识别技术,以提升参量阵声呐的快速反应能力和目标识别能力。首先,对参量阵声呐的非线性声学原理进行阐述,并对两声波信号间发生非线性相互作用的过程进行描述;分别对声学参量阵的发射原理及接收原理进行理论推导,发射阵和接收阵都是利用了非线性相互作用;设计出了一套基于参量阵的声呐发射系统和接收系统。其次,对目标的亮点模型理论进行分析,建立了潜艇目标亮点模型,并得出其总的回波信号模型;每个单独亮点的回波信号由信号时延、幅值及相位变化三个参数表征,通过对所有亮点的回波进行线性叠加即得目标总的回波信号,并对其波形进行Matlab仿真;利用频域离散小波变换(FWDT)对回波信号进行处理,提取目标亮点特征,并对其提取过程进行仿真分析;然后,利用从回波信号提取极点的方法识别目标。选取互相关处理+矩阵束的算法来进行极点提取,先分析回波信号经过互相关处理后的结果;采用矩阵束算法从互相关处理结果中计算出回波中的极点;采用训练信号作为输入信号对该算法进行Matlab仿真验证,通过结果值来判断算法的可靠性。最后,利用回波信号中的共振散射信号进行目标识别。通过分析共振散射理论和回波信号的组成结构,明确要提取的共振散射信号位于回波中的散射波里面;设计一套由时间延迟器+自适应滤波算法为核心的分离方法;对弹性与非弹性目标分别进行实验,利用该分离算法从目标回波中分离出共振散射信号;对实验结果进行处理并对比分析,结果表明:该方法能实现目标的分类识别。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U666.7
本文编号:2528964
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U666.7
【参考文献】
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,本文编号:2528964
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