水下目标模拟器信号处理软件设计与实现
发布时间：2021-02-23 14:37
水下目标模拟器是用于水声设备测试的辅助平台,可以模拟水下目标的声学特性和运动特性,有助于完成水声设备的功能测试,降低试验的成本。本文以拖曳式主动声纳探测系统为背景,围绕水下目标模拟器信号处理软件的设计与实现展开研究。本文先研究主动声纳发射波形设计,对比分析了几种典型信号的时间、频率分辨能力,抗混响能力和信号检测结果,将主动声纳发射信号设计为LFM信号与CW信号的组合形式。本文针对宽带信号和单频信号研究了信号检测方法及工程上的快速实现方法,高精度时延、幅度、频率估计方法。本文还研究了MUSIC高分辨时延估计算法,用于区分时延差较小的直达声和多途信号。本文针对上述的研究内容进行仿真论证和性能分析,最后论述了构造模拟回波的方法,并设计FIR滤波器用于补偿发射换能器频响特性起伏的问题。本文基于以TMS320C6678为核心的水下目标模拟器硬件平台,设计并编写了一套信号处理软件,给出了信号采集发射模块、网络通信模块、信号处理模块、核间通信模块、模拟回波构造模块的具体功能及设计方案、实现流程,以及基于I2C引导TFTP boot模式的多核启动方式。最后对水下目标模拟器信号处理软件进行了测试,包括数...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
VASS设备实物图
图1.1 VASS 设备实物图的另一款产品为回声重复声源系统（评估的简洁灵活的系统，它被设计成一个发射换能器的小型轻型装置，在工作频段适用于海上、船载、主动和。与其他类似的系统相比较，ERAS容易地安置在小型船上，并提供一组 声学系统（VASS）的多种功能，但AS 系统可以利用鼠标和键盘操作图回声重复、发送和 24 路声信号的同
对目标进行探测。目标回波处理分系统负责接收经过目标反射后的回波，对阵列信号进行处理，检测并估计信号的幅度、时延、频率，以及目标方位等参数。图1.3 拖曳式主动声纳探测系统组成示意图水下目标模拟器分系统搭载在目标船上，其作为主动声纳探测系统的探测目标，由显控、接收机、信号处理器、发射机构成，其中信号处理器的功能包括：（1）主动声纳探测信号的接收；（2）信号检测并估计探测信号的时延、幅度、频率；（3）模拟运动的目标，添加多普勒频移、目标强度等信息，构造并发射模拟回波；
【参考文献】：
期刊论文
[1]拖线阵拖船噪声的MUSIC抑制技术[J]. 吴久涛,潘辉,任宇鸿,陈亚伟. 噪声与振动控制. 2018(S1)
[2]几种新型主动声呐发射信号性能分析研究[J]. 李玉强,杜选民,周胜增. 舰船科学技术. 2015(11)
[3]线性调频脉冲串信号及其检测性能分析[J]. 岳雷. 鱼雷技术. 2015(04)
[4]基于抛物线插值的分数时延估计算法[J]. 秦芳远,杨小燕,叶佳宁. 信息通信. 2015(05)
[5]主动声呐发射波形设计研究[J]. 李峻年,孟士超,佘亚军. 舰船科学技术. 2014(04)
[6]基于DSP的水下目标模拟器[J]. 陈晟,杨津骁,张洪华. 舰船科学技术. 2011(11)
[7]宽带信号检测中自适应门限设定方法[J]. 张学森,郭霖,孔繁慧,冯海泓. 声学技术. 2011(02)
[8]水声目标模拟器的设计与实现[J]. 彭勃,张效民,于洋,赵延安. 计算机测量与控制. 2010(02)
[9]基于互相关和MUSIC算法的时延估计[J]. 蒋伊琳,司锡才. 弹箭与制导学报. 2009(05)
[10]连续小波变换与几种具体信号的傅立叶变换的比较[J]. 秦红霞,李国庆. 许昌学院学报. 2008(05)
博士论文
[1]浅海条件下主动声呐目标探测若干方法研究[D]. 张瑶.哈尔滨工程大学 2013
[2]微弱多径信号时延估计技术研究[D]. 黎英云.华中科技大学 2009
[3]长基线定位信号处理若干关键技术研究[D]. 付进.哈尔滨工程大学 2007
硕士论文
[1]基于压缩感知的时延估计算法研究[D]. 冷雪冬.解放军信息工程大学 2017
[2]多基地声呐目标模拟器的设计与实现[D]. 刘亚东.哈尔滨工程大学 2016
[3]基于多核DSP的船载测距仪软件设计[D]. 王冬.哈尔滨工程大学 2016
[4]高精度时延估计算法的研究及其在水声定位系统中的应用[D]. 林力新.哈尔滨工程大学 2016
[5]基于双核处理器的流速剖面数据处理系统的研究[D]. 王丽玮.东南大学 2015
[6]长基线水声定位系统DSP平台的设计与实现[D]. 陈波.电子科技大学 2015
[7]船载测距仪信号处理软件设计[D]. 韩成龙.哈尔滨工程大学 2014
[8]潜标测距仪信号处理软件设计[D]. 孟凡红.哈尔滨工程大学 2014
[9]基于DSP的长基线数字信号处理软件的设计与实现[D]. 马龙飞.哈尔滨工程大学 2012
[10]数字接收机中信号检测及自适应门限技术研究[D]. 黄文群.重庆大学 2010
本文编号：3047748
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
VASS设备实物图
图1.1 VASS 设备实物图的另一款产品为回声重复声源系统（评估的简洁灵活的系统，它被设计成一个发射换能器的小型轻型装置，在工作频段适用于海上、船载、主动和。与其他类似的系统相比较，ERAS容易地安置在小型船上，并提供一组 声学系统（VASS）的多种功能，但AS 系统可以利用鼠标和键盘操作图回声重复、发送和 24 路声信号的同
对目标进行探测。目标回波处理分系统负责接收经过目标反射后的回波，对阵列信号进行处理，检测并估计信号的幅度、时延、频率，以及目标方位等参数。图1.3 拖曳式主动声纳探测系统组成示意图水下目标模拟器分系统搭载在目标船上，其作为主动声纳探测系统的探测目标，由显控、接收机、信号处理器、发射机构成，其中信号处理器的功能包括：（1）主动声纳探测信号的接收；（2）信号检测并估计探测信号的时延、幅度、频率；（3）模拟运动的目标，添加多普勒频移、目标强度等信息，构造并发射模拟回波；
【参考文献】：
期刊论文
[1]拖线阵拖船噪声的MUSIC抑制技术[J]. 吴久涛,潘辉,任宇鸿,陈亚伟. 噪声与振动控制. 2018(S1)
[2]几种新型主动声呐发射信号性能分析研究[J]. 李玉强,杜选民,周胜增. 舰船科学技术. 2015(11)
[3]线性调频脉冲串信号及其检测性能分析[J]. 岳雷. 鱼雷技术. 2015(04)
[4]基于抛物线插值的分数时延估计算法[J]. 秦芳远,杨小燕,叶佳宁. 信息通信. 2015(05)
[5]主动声呐发射波形设计研究[J]. 李峻年,孟士超,佘亚军. 舰船科学技术. 2014(04)
[6]基于DSP的水下目标模拟器[J]. 陈晟,杨津骁,张洪华. 舰船科学技术. 2011(11)
[7]宽带信号检测中自适应门限设定方法[J]. 张学森,郭霖,孔繁慧,冯海泓. 声学技术. 2011(02)
[8]水声目标模拟器的设计与实现[J]. 彭勃,张效民,于洋,赵延安. 计算机测量与控制. 2010(02)
[9]基于互相关和MUSIC算法的时延估计[J]. 蒋伊琳,司锡才. 弹箭与制导学报. 2009(05)
[10]连续小波变换与几种具体信号的傅立叶变换的比较[J]. 秦红霞,李国庆. 许昌学院学报. 2008(05)
博士论文
[1]浅海条件下主动声呐目标探测若干方法研究[D]. 张瑶.哈尔滨工程大学 2013
[2]微弱多径信号时延估计技术研究[D]. 黎英云.华中科技大学 2009
[3]长基线定位信号处理若干关键技术研究[D]. 付进.哈尔滨工程大学 2007
硕士论文
[1]基于压缩感知的时延估计算法研究[D]. 冷雪冬.解放军信息工程大学 2017
[2]多基地声呐目标模拟器的设计与实现[D]. 刘亚东.哈尔滨工程大学 2016
[3]基于多核DSP的船载测距仪软件设计[D]. 王冬.哈尔滨工程大学 2016
[4]高精度时延估计算法的研究及其在水声定位系统中的应用[D]. 林力新.哈尔滨工程大学 2016
[5]基于双核处理器的流速剖面数据处理系统的研究[D]. 王丽玮.东南大学 2015
[6]长基线水声定位系统DSP平台的设计与实现[D]. 陈波.电子科技大学 2015
[7]船载测距仪信号处理软件设计[D]. 韩成龙.哈尔滨工程大学 2014
[8]潜标测距仪信号处理软件设计[D]. 孟凡红.哈尔滨工程大学 2014
[9]基于DSP的长基线数字信号处理软件的设计与实现[D]. 马龙飞.哈尔滨工程大学 2012
[10]数字接收机中信号检测及自适应门限技术研究[D]. 黄文群.重庆大学 2010
本文编号：3047748
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