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基于主动声呐水下高速航行体测速技术研究
| 论文题名： | 基于主动声呐水下高速航行体测速技术研究 |
| 关键词： | 高速航行体;长单频脉冲信号;回波模型;小波阀值降噪;短时傅里叶变换;主动声呐 |
| 摘要： | 本论文以主动声呐测速作为研究对象，围绕主动声呐测速中影响测速精度的混响及水下背景噪声这两个干扰进行了研究。主要研究内容如下: 基于入水弹道理论及超空泡流体动力理论，建立常用坐标系，分析了航行体高速入水时的受力情况，忽略航行体的浮力等一些次要影响简化了动力学模型，结合牛顿第二运动定律，建立了航行体入水段的纵向动力学模型。 在航行体动力学模型的基础上，通过分析声呐常用波形的模糊度图，结合航行体入水速度快，加速度大的特点，结合多普勒频移理论，建立了抗混响的航行体长单频脉冲信号回波模型，提升了声呐检测精度。 对航行体回波信号中的水下背景噪声进行分析，研究了小波阀值降噪算法对主动声呐回波中背景噪声去噪的可能性。从小波变换理论出发，给出了小波阀值降噪法的基本原理和算法，分析了小波阀值降噪的主要影响因素，重点讨论了阀值函数，在已有阀值函数的基础上提出了一个介于软阀值与硬阀值之间的阀值函数。通过仿真实验，验证了该新型函数阀值函数在本文回波模型上具有良好的降噪性能，提高了声呐在干扰背景下的测量精度。 利用短时傅里叶变换作为时频分析工具，对降噪后的回波信号进行速度信息提取，通过仿真实验，将所提取的速度信息与原航行体的速度信息进行对比，验证该算法在主动声呐测速中的有效性。 |
| 作者： | 郭俊 |
| 专业： | 兵器发射理论与技术 |
| 导师： | 李岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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