用于水下高速目标的定位方法研究

发布时间：2021-11-26 06:23

　　对水下目标进行定位一直是水声系统的重要任务,也是水声技术的重要应用。随着声矢量技术和阵列信号处理技术的发展,对水下目标信息的获取取得了一些显著的进展。运用阵列信号处理和声矢量技术解决水下目标的定位问题是当前主要技术手段。本文结合目标高速运动的特点,针对运动速度快这一特征带来的快拍数据少和多普勒效应进行了分析,选取了典型的最小方差无畸变响应波束形成器（MVDR）,多重信号分类（MUSIC）算法和互谱算法进行分析。对高速目标的线谱信号进行建模,理论推导及仿真分析。由于多普勒效应产生的频率偏移,MVDR,MUSIC方位估计误差随目标运动速度的增大而增大。而多普勒效应产生的能量展宽会使基于单频的互谱算法方位估计性能下降,但可以通过选择处理带宽克服其带来影响;目标高速运动导致快拍数量减少,会造成MVDR算法,MUSIC算法,互谱法性能的下降。本文研究基于随机矩阵的MUSIC（G-MUSIC）改进算法,解决了小快拍情况下MUSIC算法性能下降的问题。针对运动目标的定位与跟踪问题,采用了双基站纯方位被动跟踪方法,并讨论了在方位序列数据同步到达和随机到达两种情况下的目标运动分析方法,研究表明基于随机到... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

线阵与声源空间位置图

第 4 章 试验数据处理第 4 章 试验数据处理使用上文中介绍的矢量互谱测向算法和基于同时刻方位交汇位方法对试验数据进行处理，验证算法的有效性。主要内容试验数据的流程和试验结果的分析。备及情况描述设备描述试验所用到的基于矢量水听器的单个基站的具体结构图，基的组成构件从上到下依次是：塑料浮球、矢量传感器，电子部件中的矢量水听器和电子舱中的机芯是整个系统的核心，浮球

UUV航迹示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]小快拍高分辨目标方位估计算法GMUSIC的性能分析[J]. 郭拓,王英民.  应用声学. 2018(05)
[2]卡尔曼滤波器在舰载雷达目标跟踪中的实现[J]. 李宗生,陈海娥.  舰船科学技术. 2017(10)
[3]一种任意阵形的波束图优化设计方法[J]. 王海军.  水雷战与舰船防护. 2017(01)
[4]一种基于导向矢量约束的恒模盲波束形成算法[J]. 刘可,钱华明,马俊达.  哈尔滨工业大学学报. 2016(09)
[5]一种水下静止平台对目标运动参数的联合估计方法[J]. 刘圣松,陈韶华,陈川.  兵工学报. 2016(04)
[6]方位和多普勒频移联合的目标要素估计[J]. 赵建昕,徐国军,过武宏.  舰船科学技术. 2016(05)
[7]相关Hilbert差值时延估计方法误差分析[J]. 王锋,刘鹏远,李兵.  中国测试. 2015(12)
[8]多目标对单矢量水听器俯仰角测量的影响研究[J]. 梅继丹,孙大军,吕云飞,兰华林,师俊杰.  船舶力学. 2015(10)
[9]基于子空间投影的波束形成算法性能分析[J]. 李永艳,余小游,曹守富,孙广富.  电子技术应用. 2015(10)
[10]一种模糊函数时频差联合估计快速算法[J]. 王志平,闫涛.  无线电通信技术. 2015(04)

博士论文
[1]矢量阵自适应波束形成技术研究[D]. 吕曜辉.哈尔滨工程大学 2018
[2]多观测平台分布式目标定位与跟踪研究[D]. 吴允刚.南京理工大学 2016
[3]近程被动定位关键技术研究[D]. 邹男.哈尔滨工程大学 2015
[4]声矢量传感器稳健空间谱估计技术研究[D]. 马巍.哈尔滨工程大学 2013
[5]基于空间谱算法的到达参数估计的研究[D]. 杨海洋.中国科学技术大学 2009
[6]矢量阵信号处理技术研究[D]. 陈新华.哈尔滨工程大学 2004

硕士论文
[1]反舰导弹攻防对抗技术研究[D]. 孔寒雪.北京理工大学 2016
[2]基于压缩感知的DOA估计算法研究[D]. 赵春雷.哈尔滨工业大学 2015
[3]目标高速运动对矢量信号处理的影响及匹配技术研究[D]. 范展.哈尔滨工程大学 2009
[4]被动式水声定位系统浮标实时信号处理算法实现[D]. 王小飞.哈尔滨工程大学 2008
[5]雷达目标跟踪的卡尔曼滤波方法的研究[D]. 秦勤.大连海事大学 2006



本文编号：3519576