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反蛙人声呐信号探测器系统设计与实现
| 论文题名： | 反蛙人声呐信号探测器系统设计与实现 |
| 关键词： | 反蛙人声呐信号探测器;能量检波;谱熵检波;非合作式检测 |
| 摘要： | 本论文采用了能量检波与谱熵检波的联合检测算法，针对蛙人探测声呐脉冲信号在浅海条件下的探测问题进行算法可行性分析、仿真和实验验证。本论文包括了作者对能量检波与谱熵检波算法的仿真与应用，相关硬件电路的设计，以及具体的实验验证与结果分析。 针对脉冲信号的探测研究，一直是探测反蛙人声呐信号的核心内容与技术难点。本论文探测器不用于搜寻蛙人，而是由蛙人佩戴，探测反蛙人声呐信号。本论文系统在工作时，需要对频率未知、形式未知、脉宽未知、起止时间等参数均不能完全预知的反蛙人声呐信号进行存在性检测，所以本论文主要采用了基于非合作式检测算法。由于本论文系统为低功耗系统，谱熵检波算法的计算量较大，连续检测时功耗较大，所以本论文平时只以较低主频进行硬件上的能量检波，当发现疑似声呐脉冲信号时，再进行高主频的频谱熵检波。根据谱熵检波的结果，给出声呐信号存在与否的最终判决。通过时域上的能量检波和频域上的谱熵检波进行联合检波，可以更好地应对现实中复杂的浅海信号环境，最大程度的降低虚警概率与漏报概率。由于本论文所用微控制芯片处理能力有限，需对信号进行分段，对每段信号进行滑动窗式处理，减少单次的计算量，做到实时处理。 论文首先简要介绍了针对反蛙人声呐脉冲信号探测的意义、发展历程和国内外研究现状。通过主、被动声呐方程与相关声呐设计原理，对浅海应用环境参数进行合理推算，并获取系统所需技术指标，进而通过MATLAB建模仿真对算法进行可行性分析。 最后通过水池实验，对系统实际应用效果进行评估。通过对实际声呐信号检测的成功率对系统进行研究与分析。通过实验，可以获取一定的工程经验，可供后续研究以及工程实践提供参考。 |
| 作者： | 李松岩 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 雷亚辉;才振华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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