水下目标方向的复合增强探测方法研究

发布时间：2021-10-11 19:49

　　为准确搜索到水下目标方向,提出用复合增强探测的方法对目标方向进行搜索。水下目标产生噪声,向水中传播,引起海底振动。采用声呐接收声压信号、矢量传感器接收地震波振速信号,将采集到的数据用复合增强探测的方法进行处理;用Matlab软件进行计算机仿真。实验结果表明,利用该方法可以精确地搜索到水下目标方向。 

【文章来源】：沈阳理工大学学报. 2019,38(03)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

复合增强探测的原理框图对声压p(t)作FFT变换得到声压频谱

测出水下目标的声压标量p(t)。但声呐只能测得其与水下目标的距离而不能得出水下目标的具体方向。图3为声呐实物图。图3声呐实物图矢量传感器是一种在直角坐标系中可同时测得一个或多个矢量的设备。水下目标产生噪声在水中进行传播，引起浅海海底地震波发生振动，矢量传感器主要测量地震波振速矢量的两个分量vx(t)和vy(t)。根据矢量传感器的单边指向性［6］，可准确搜索到水下目标的方向。图4为矢量传感器实物图。图4矢量传感器实物图3实验数据预处理的方法3.1包络检波法包络检波法是一种非相干解调，包括全波整流器和低通滤波器，其原理框图如图5所示。图5包络检波法的原理框图图5中，全波整流器的作用是对输入的数据取绝对值，进而使输入数据的取值都转换成正值;低通滤波器的作用是允许低于截止频率的信号通过而不允许高于截止频率的信号通过。3.2归一化处理法归一化处理法指的是整组数据中的每个数据除以该组数据中的最大值，从而将全部数据变为(0，1)之间的小数。这种方法是为简化数据处理过程而提出的，计算公式见式(11)。x1=x/xmax(11)式中:x为原始数据;xmax为原始数据中的最大值;x1为归一化处理后的数据。4仿真与结果分析4.1声呐测出的声压与矢量传感器测出的振速将声呐和矢量传感器置于水中，然后在水下目标位置发射正弦波信号s(t)。s(t)=sin(2π×1/180×t)+1(12)由正弦波载波c(t)对其进行调制，同时用声呐测量声压标量数据，矢量传感器测量地震波振速矢量数据。c(t)=cos(2π×800×t

测出水下目标的声压标量p(t)。但声呐只能测得其与水下目标的距离而不能得出水下目标的具体方向。图3为声呐实物图。图3声呐实物图矢量传感器是一种在直角坐标系中可同时测得一个或多个矢量的设备。水下目标产生噪声在水中进行传播，引起浅海海底地震波发生振动，矢量传感器主要测量地震波振速矢量的两个分量vx(t)和vy(t)。根据矢量传感器的单边指向性［6］，可准确搜索到水下目标的方向。图4为矢量传感器实物图。图4矢量传感器实物图3实验数据预处理的方法3.1包络检波法包络检波法是一种非相干解调，包括全波整流器和低通滤波器，其原理框图如图5所示。图5包络检波法的原理框图图5中，全波整流器的作用是对输入的数据取绝对值，进而使输入数据的取值都转换成正值;低通滤波器的作用是允许低于截止频率的信号通过而不允许高于截止频率的信号通过。3.2归一化处理法归一化处理法指的是整组数据中的每个数据除以该组数据中的最大值，从而将全部数据变为(0，1)之间的小数。这种方法是为简化数据处理过程而提出的，计算公式见式(11)。x1=x/xmax(11)式中:x为原始数据;xmax为原始数据中的最大值;x1为归一化处理后的数据。4仿真与结果分析4.1声呐测出的声压与矢量传感器测出的振速将声呐和矢量传感器置于水中，然后在水下目标位置发射正弦波信号s(t)。s(t)=sin(2π×1/180×t)+1(12)由正弦波载波c(t)对其进行调制，同时用声呐测量声压标量数据，矢量传感器测量地震波振速矢量数据。c(t)=cos(2π×800×t

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于声呐图像的水下目标检测、识别与跟踪研究综述[J]. 郭戈,王兴凯,徐慧朴.  控制与决策. 2018(05)
[2]海底地震波在水中目标识别的方法研究[J]. 张自圃,李环,邵雨新,吴强.  沈阳理工大学学报. 2017(03)
[3]地震波初至波与scholte波的时差提取研究[J]. 沈红薇,李环.  沈阳理工大学学报. 2016(06)
[4]单矢量传感器目标定向原理[J]. 刘国勤.  舰船电子工程. 2014(04)
[5]水下目标识别技术的发展分析[J]. 宋波.  舰船电子工程. 2014(04)
[6]被动声纳目标识别技术的现状与发展[J]. 丁玉薇.  声学技术. 2004(04)
[7]声矢量阵指向性[J]. 陈新华,蔡平,惠俊英,梁国龙.  声学学报. 2003(02)



本文编号：3431134