基于柔性阵的被动定位算法研究

发布时间：2017-04-14 22:14

  本文关键词：基于柔性阵的被动定位算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水声被动定位技术作为声呐系统的一项重要功能,在军事和民事领域都得到了快速发展和广泛应用。本文主要是对基于球面内插法的柔性阵被动定位系统中有关的算法进行研究,以进一步提高系统定位精度。首先,介绍了球面内插被动定位算法的基本原理,从理论上分析并推导了误差公式,以此推出了影响该算法的两大关键因素,基阵阵元坐标精度和时延估计精度,并通过计算机仿真验证了推导的误差公式的正确性,分析了这两个因素对定位结果的影响及它们之间的等价数量关系。为了提高基阵阵元坐标精度,本文研究了实时获取柔性阵各阵元位置坐标的阵形测量算法,对实际海试数据处理得到的阵型测量结果进行了分析,验证了测阵的必要性和该算法的有效性,并对阵元复合结构对定位结果的影响进行了仿真分析。由于浅海水声信道中的多径效应会对时延估计性能造成较大影响,本文重点研究了基于互相关的能够抗多径的时延估计算法,其实现是用线性预测法得到的预测误差滤波器对信号进行预处理,可以有效地抑制多径分量,再用互相关法进行时延估计,得到的相关函数中干扰峰被抑制,主峰明显,时延估计精度提高。本文从理论上详细分析了线性预测法对信号预处理实现抗多径的原理,同时,用实验验证了其对信号中多径分量的抑制作用,并通过计算机仿真分析了该算法在多径效应影响下的时延估计性能。最后,结合实际的海上柔性阵被动定位实验,用本文研究的算法对海试数据进行了处理分析,根据处理结果验证了这些算法的有效性,提高了柔性阵被动定位系统的定位精度。
【关键词】：被动定位 球面内插算法 时延估计 多径抑制 阵形测量
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.7
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 本文研究的主要内容及结构安排12-15
• 第二章 球面内插被动定位算法分析15-33
• 2.1 引言15
• 2.2 球面内插算法理论研究15-22
• 2.2.1 算法原理16-20
• 2.2.2 误差公式推导20-22
• 2.3 球面内插算法仿真分析22-31
• 2.3.1 时延估计精度对测距误差的影响22-28
• 2.3.2 阵元坐标精度对测距误差的影响28-30
• 2.3.3 两个因素之间的等价数量关系30-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第三章 柔性阵阵形测量算法研究33-49
• 3.1 引言33
• 3.2 阵形测量算法33-40
• 3.2.1 二维基阵阵元坐标的求解35-37
• 3.2.2 三维基阵阵元坐标的求解37-40
• 3.3 阵形测量结果有效性分析40-44
• 3.4 阵元复合结构对定位结果影响仿真分析44-47
• 3.5 本章小结47-49
• 第四章 抗多径的时延估计算法研究49-71
• 4.1 引言49
• 4.2 浅海多途信道49-51
• 4.3 基于互相关的时延估计方法51-54
• 4.3.1 基本原理51-52
• 4.3.2 多径效应对时延估计的影响52-54
• 4.4 线性预测法研究54-62
• 4.4.1 线性预测法基本理论55-58
• 4.4.2 线性预测法实现抗多径的原理58-62
• 4.5 抗多径的时延估计算法仿真62-68
• 4.6 本章小结68-71
• 第五章 海试数据处理分析71-91
• 5.1 引言71-72
• 5.2 阵形补偿前后定位结果对比72-74
• 5.3 抗多径的时延估计算法性能分析74-86
• 5.3.1 抗多径效果分析74-80
• 5.3.2 不同距离的时延估计结果80-86
• 5.4 阵元复合结构对定位结果的影响86-89
• 5.5 本章小结89-91
• 第六章 全文总结及工作展望91-93
• 致谢93-95
• 参考文献95-97

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 行鸿彦,赵守国,邸继征,刘照泉,万明习;广义相关时延估计算法的自适应实现形式[J];西安石油学院学报(自然科学版);2001年06期

2 陈华伟,赵俊渭,郭业才,王峰,蔡宗义,许学忠;一种改进的频域自适应时延估计算法[J];声学与电子工程;2002年01期

3 陈华伟,赵俊渭;一种基于高阶谱的广义相位数据时延估计算法[J];电声技术;2003年10期

4 梁红,王惠刚,李志舜;一种基于高阶累积量的自适应时延估计新方法[J];系统工程与电子技术;2003年07期

5 王昭,赵俊渭,陈钟;一种空间相关高斯噪声背景下的时变时延估计算法[J];电子与信息学报;2003年06期

6 黄知涛,周一宇,姜文利;循环时延估计子性能分析[J];电子学报;2004年01期

7 孙进才,朱维杰,肖卉,孙轶源,王慧慧;基于信号相位匹配原理的广义相关时延估计[J];自然科学进展;2005年01期

8 张忠波;正弦信号的时延估计[J];水雷战与舰船防护;2005年01期

9 季仲梅;刘正军;冯强;柳宁;;一种新的高分辨时延估计算法[J];微计算机信息;2006年06期

10 梁立涛;韩峰;樊昕;甘世明;;相干干扰对时延估计的影响研究[J];探测与控制学报;2007年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 贾冲;郭明喜;张雄伟;;一种鲁棒的自适应时延估计算法的设计与定点实现[A];第十三届全国信号处理学术年会（CCSP-2007）论文集[C];2007年

2 毛卫宁;岳峻松;钱进;;多途时延估计[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年

3 刘伟;周怀军;马军骥;;基于超分辨分析方法的跳频信号相对时延估计[A];第四届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2012年

4 杨亦春;马驰州;李晓东;田静;;一种高效的精确时延估计算法[A];中国声学学会2001年青年学术会议[CYCA'01]论文集[C];2001年

5 苏志刚;吴仁彪;;一种时延和多普勒尺度估计的有效算法[A];第九届全国信号处理学术年会（CCSP-99）论文集[C];1999年

6 邓磊磊;;多途信道对弹道跟踪系统时延估计的影响分析[A];中国声学学会第十届青年学术会议论文集[C];2013年

7 邓艳容;景新幸;周萍;;一种采用语音激励信息的时延估计法[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年

8 骆丽娜;杨万全;;三种常用的时延估计算法[A];四川省通信学会2005年学术年会论文集[C];2005年

9 张光亮;方世良;徐步安;;单频脉冲水声信号的精密时延估计研究[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年

10 张青;李小坚;;基于广义时延估计的声源定位算法的研究[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 郭莹;稳定分布环境下的时延估计新方法研究[D];大连理工大学;2009年

2 尤国红;无线定位中波达方向与时延估计研究[D];大连理工大学;2013年

3 黎英云;微弱多径信号时延估计技术研究[D];华中科技大学;2009年

4 徐庆;信号设计及高分辨雷达目标信息提取技术研究[D];电子科技大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 乔振岳;最小均方误差自适应时延估计算法研究[D];西安电子科技大学;2014年

2 董蔚;数字助听器中时延估计与语音增强技术的研究[D];南京邮电大学;2015年

3 刘力瑜;基于柔性阵的被动定位算法研究[D];东南大学;2015年

4 唐娟;不同环境下的时延估计算法及其仿真研究[D];南京信息工程大学;2007年

5 王伟;基于时延估计的被动声定位研究[D];国防科学技术大学;2010年

6 赵靖桃;基于高阶统计量的时延估计算法研究[D];长春工业大学;2011年

7 赵波;甚长基线干涉时延估计算法研究[D];电子科技大学;2013年

8 李军;基于窄带调幅广播信号的超分辨时延估计技术研究[D];华中科技大学;2007年

9 佟祉谏;Alpha稳定分布噪声环境下基于相关熵的时延估计算法研究[D];大连理工大学;2010年

10 张艳丽;脉冲噪声条件下具有信号选择性的时延估计[D];大连理工大学;2006年

  本文关键词：基于柔性阵的被动定位算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：306987