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被动声测定位系统的研究

作　者: 何旋
导　师: 张科峰
学　校: 华中科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 被动声测直升机噪声传声器阵列声学特性自适应滤波器时延估计
分类号: TB52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 74次
引　用: 1次
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内容摘要

被动声测定位技术是现代战争中非常重要的一种侦察和定位的手段,它具有隐蔽、不受地形限制、定位精度较高、成本低等优点,随着科技的发展,它广泛地应用于军事和民用领域。在军事应用领域,被动声测定位系统的特点尤其适用于侦测低空目标,如直升机、战车等。很多国家很早就进行了被动声测定位技术的研究,而我国开展地较晚,技术还不成熟,需要加强这方面的研究工作。本论文就是围绕被动声测定位系统进行了一定的研究。首先介绍了被动声测定位技术的背景意义和国内外研究的现状。然后对近地声场和目标声源的声学特性进行了研究与分析。接着对被动声测定位系统的传声器阵列定位公式和自适应时延估计算法进行了推导并进行了仿真,仿真结果验证了算法公式的正确性。最后对被动声测定位系统进行了硬件和软件方面的设计。在具体工作上,本文在分析目标声源的声学特性的基础上,以直升机为例,建立了直升机噪声模型,并进行了滤波处理。在推导传声器阵列定位公式的过程中,结合近地声场声学特性分析中强风对声速的影响,对传声器阵列定位公式进行了一定的修正,提高了定位的精度。分别在无噪声、噪声相关和噪声不相关三种噪声环境下以直升机噪声源为输入信号,对自适应时延估计算法进行了仿真。估算本文的定位系统的运算量,以验证DSP系统的实时性,在PROTEL环境下对被动声测定位系统的前置放大滤波电路进行了原理图设计,并用软件实现了自适应滤波器。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 被动声测定位系统研究的背景和意义  8-9
  1.2 被动声测定位系统的发展和国内外现状  9-10
  1.3 本文的主要内容  10-12
2 声场和声源的声学特性分析  12-22
  2.1 声波的声学特性分析  12-14
  2.2 声场中各因素对声速的影响  14-15
  2.3 定位系统的声源分析  15-16
  2.4 直升机噪声模型的仿真  16-21
  2.5 本章小结  21-22
3 被动声测定位系统的定位原理与算法  22-33
  3.1 驻极体式电容传声器简介  22-24
  3.2 被动声测定位系统的定位原理  24-25
  3.3 被动声测定位系统的定位算法  25-30
  3.4 被动声测定位系统的定位算法修正  30-32
  3.5 本章小结  32-33
4 被动声测定位系统的时延估计算法研究与仿真  33-56
  4.1 各种时延估计算法的简介  33-36
  4.2 被动声测定位系统的时延估计算法原理  36-45
  4.3 被动声测定位系统的时延估计算法性能分析  45-48
  4.4 相关背景噪声下的时延估计算法  48-49
  4.5 被动声测定位系统的时延估计算法仿真  49-55
  4.6 本章小结  55-56
5 被动声测定位系统的设计  56-67
  5.1 被动声测定位系统设计流程图  56-58
  5.2 被动声测定位系统的处理器简介  58-59
  5.3 被动声测定位系统的实时性分析  59-60
  5.4 被动声测定位系统的主要设计  60-65
  5.5 本章小结  65-67
6 结论  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
附录自适应滤波器DSP实现程序  73-75

被动声测定位系统的研究

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