基于CS理论的超音速枪声声源定位技术研究
发布时间：2021-05-07 07:56
在现代战争中,恐怖分子利用狙击枪隐蔽性好等特点给对方军队造成了很大的威胁,随着声源定位技术的逐渐发展,通过声源定位技术来测定狙击手的位置是一种有效的方法。传统的声源定位方法大致分为三种,基于可控波束形成的声传感器定位方法、基于子空间的声源定位方法和基于声达时间差的声源定位方法。其中现有的枪声定位方法基本都是基于声达时间差的定位,但是此方法抗噪声性能差和恢复精度低,很难适应现代反狙击要求。随着压缩感知理论在信号处理领域的快速发展,基于压缩感知理论的声源波达方向（DOA）估计具有采集数据量小、抗噪声性能好和恢复精度高等特点,因此本文提出了基于压缩感知理论的枪声声源的空间DOA估计的方法。但是压缩感知理论在空间声源距离估测方面的应用目前还没有相应的理论研究,结合实际的反恐需求,DOA估计的重要性远大于空间距离估测,所以本文主要是从基于压缩感知理论的DOA估计和基于时延差的方法测得空间距离两者相结合的方式确定枪声声源位置。具体研究工作:1.目前基于压缩感知理论的DOA估计主要是基于二维线阵模型研究,在三维空间上的DOA估计应用还没有相关成熟的理论和研究。能得到信号的稀疏表示是应用压缩感知理论进...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 选题研究的背景及意义
1.2 国内外研究的历史和现状
1.3 本文主要研究内容与章节安排
第二章 子弹定位技术与压缩感知理论
2.1 超音速枪声声源介绍
2.1.1 爆轰波和马赫波
2.1.2 N形波
2.2 传统的声源定位方法
2.2.1 基于时延差的估计方法
2.2.2 基于高分辨率谱估计技术方法
2.2.3 基于最大输出功率可控波束形成技术方法
2.3 几种阵列声音信号定位模型的数学推导
2.4 压缩感知基础知识
2.4.1 压缩感知理论模型
2.4.2 压缩感知的内容
2.5 阵列信号的数学阵模型
2.6 本章小结
第三章 空间网格划分与正交性分析
3.1 有限等距性条件
3.2 基于L阵的稀疏模型
3.3 等角度与等正弦划分的阵列流形矩阵正交性分析
3.4 本章小结
第四章 重构算法恢复枪声声源DOA
4.1 传统的空间谱估计算法
4.1.1 多重信号分类算法
4.1.2 线性预测算法
4.1.3 Capon算法
4.2 l-_1-SVD算法原理
4.2.1 MCapon算法
4.2.2 加权l_1-SVD算法
4.3 基于改进算法的性能仿真实验
4.4 基于改进加权l_1-SVD算法分析
4.5 四种划分方法下阵列流行矩阵的重构性能的仿真验证
4.6 本章小结
第五章 空间距离测算
5.1 基于接收信号强度空间距离的估算
5.1.1 基于RSS指纹算法
5.1.2 基于RSS值可靠度的模糊概率质心定位算法
5.2 基于时延差空间距离的估算
5.3 阵元之间的时延差估计方法
5.4 基于加权函数的互相关时延估计法
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 未来展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]自适应波束形成算法性能优化研究[J]. 陈灿峰,王岩松. 计算机仿真. 2017(09)
[2]基于凸优化的稀疏阵列方向调制信号综合算法研究[J]. 施孝盼,洪涛. 电子与信息学报. 2017(11)
[3]压缩传感理论、优化算法及其在系统状态重构中应用[J]. 丛爽,张娇娇. 信息与控制. 2017(03)
[4]一种改进的正交匹配追踪的DOA估计方法[J]. 李子高,李淑秋,闻疏琳. 测控技术. 2017(01)
[5]一种降低OFDM误码率及立方度量值的凸优化算法[J]. 张翔引,朱晓东,唐友喜. 电子科技大学学报. 2017(01)
[6]改进的双约束稳健Capon波束形成算法[J]. 李立欣,白童童,张会生,包涛,申礼斌. 电子与信息学报. 2016(08)
[7]贪婪重构算法StOMP及其改进[J]. 陈艳良,战荫伟. 计算机应用与软件. 2016(04)
[8]基于同态系统滤波的高分辨率遥感图像河流信息提取[J]. 杨宜菩,杨帆,潘国峰,张慧敏. 计算机应用. 2016(01)
[9]一种低快拍情况下的稳健自适应波束形成算法[J]. 朱玉堂,赵永波,水鹏朗,程增飞,李慧. 西安电子科技大学学报. 2015(06)
[10]基于压缩感知的DOA估计方法研究[J]. 李新颖,彭静,蒋占军,宫玉芳. 自动化与仪器仪表. 2014(11)
博士论文
[1]复杂环境中无线传感器网络定位算法研究[D]. 石浩.浙江工业大学 2015
硕士论文
[1]基于声波检测的特殊点声源定位算法[D]. 涂维纳.南京理工大学 2014
[2]超音速子弹声源定位系统设计[D]. 刘蒙.北京交通大学 2012
[3]基于麦克风阵列的声源定位方法研究[D]. 周浩洋.大连理工大学 2002
本文编号：3173037
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 选题研究的背景及意义
1.2 国内外研究的历史和现状
1.3 本文主要研究内容与章节安排
第二章 子弹定位技术与压缩感知理论
2.1 超音速枪声声源介绍
2.1.1 爆轰波和马赫波
2.1.2 N形波
2.2 传统的声源定位方法
2.2.1 基于时延差的估计方法
2.2.2 基于高分辨率谱估计技术方法
2.2.3 基于最大输出功率可控波束形成技术方法
2.3 几种阵列声音信号定位模型的数学推导
2.4 压缩感知基础知识
2.4.1 压缩感知理论模型
2.4.2 压缩感知的内容
2.5 阵列信号的数学阵模型
2.6 本章小结
第三章 空间网格划分与正交性分析
3.1 有限等距性条件
3.2 基于L阵的稀疏模型
3.3 等角度与等正弦划分的阵列流形矩阵正交性分析
3.4 本章小结
第四章 重构算法恢复枪声声源DOA
4.1 传统的空间谱估计算法
4.1.1 多重信号分类算法
4.1.2 线性预测算法
4.1.3 Capon算法
4.2 l-_1-SVD算法原理
4.2.1 MCapon算法
4.2.2 加权l_1-SVD算法
4.3 基于改进算法的性能仿真实验
4.4 基于改进加权l_1-SVD算法分析
4.5 四种划分方法下阵列流行矩阵的重构性能的仿真验证
4.6 本章小结
第五章 空间距离测算
5.1 基于接收信号强度空间距离的估算
5.1.1 基于RSS指纹算法
5.1.2 基于RSS值可靠度的模糊概率质心定位算法
5.2 基于时延差空间距离的估算
5.3 阵元之间的时延差估计方法
5.4 基于加权函数的互相关时延估计法
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 未来展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]自适应波束形成算法性能优化研究[J]. 陈灿峰,王岩松. 计算机仿真. 2017(09)
[2]基于凸优化的稀疏阵列方向调制信号综合算法研究[J]. 施孝盼,洪涛. 电子与信息学报. 2017(11)
[3]压缩传感理论、优化算法及其在系统状态重构中应用[J]. 丛爽,张娇娇. 信息与控制. 2017(03)
[4]一种改进的正交匹配追踪的DOA估计方法[J]. 李子高,李淑秋,闻疏琳. 测控技术. 2017(01)
[5]一种降低OFDM误码率及立方度量值的凸优化算法[J]. 张翔引,朱晓东,唐友喜. 电子科技大学学报. 2017(01)
[6]改进的双约束稳健Capon波束形成算法[J]. 李立欣,白童童,张会生,包涛,申礼斌. 电子与信息学报. 2016(08)
[7]贪婪重构算法StOMP及其改进[J]. 陈艳良,战荫伟. 计算机应用与软件. 2016(04)
[8]基于同态系统滤波的高分辨率遥感图像河流信息提取[J]. 杨宜菩,杨帆,潘国峰,张慧敏. 计算机应用. 2016(01)
[9]一种低快拍情况下的稳健自适应波束形成算法[J]. 朱玉堂,赵永波,水鹏朗,程增飞,李慧. 西安电子科技大学学报. 2015(06)
[10]基于压缩感知的DOA估计方法研究[J]. 李新颖,彭静,蒋占军,宫玉芳. 自动化与仪器仪表. 2014(11)
博士论文
[1]复杂环境中无线传感器网络定位算法研究[D]. 石浩.浙江工业大学 2015
硕士论文
[1]基于声波检测的特殊点声源定位算法[D]. 涂维纳.南京理工大学 2014
[2]超音速子弹声源定位系统设计[D]. 刘蒙.北京交通大学 2012
[3]基于麦克风阵列的声源定位方法研究[D]. 周浩洋.大连理工大学 2002
本文编号：3173037
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3173037.html
