基于声定位的冷枪发射位置探测仿真_毕业设计论文.doc

毕业论文
基于声定位的冷枪发射位置探测仿真
2012年 6月
摘要
在“反恐”等与犯罪分子斗争的过程中,公安、武警等执法人员会遭遇犯罪分子在隐蔽处的枪击,俗称“冷枪”。冷枪发射方位的快速确定对于有效保护自己打击罪犯具有重要的意义。
已有理论研究工作证明,只要选择合适的声探测器组合阵列,配合适合的计算方法,就可以在一定精度下计算出“冷枪”的发射方位。首先本文介绍了声波的相关理论,确定了点声源作为声波信号模型;然后经过比较选用了平面十字阵列作为定位阵列,LMS自适应算法作为时延估计算法来计算“冷枪”的发射方位;接着本文用MATLAB软件对这一定位模型进行了仿真并分析了时延值的精确度以及步长因子对目标定位结果的影响;最后本文针对该定位模型中的不足之处给出了一些改进方法。
关键词:冷枪,平面十字阵,LMS算法,MATLAB
Abstract
In "anti-terrorism" fights, law enforcement officials may be shot by criminals in the shelter, which is called snipe. In order to avoid getting hurt and fight against criminals effectively, it is necessary to locate the criminals fast and accurately.
It is proved that locating the snipe in certain accuracy is feasible as long as proper arrays of acoustic detectors and proper algorithm are chosen. First,the thesis introduced relative theory of sound waves and determined the point acoustic source as the model of acoustic signal. Second, in this thesis, parison, four-element cross array was regarded as the arrays for sound source location and the LMS algorithm was chosen for time delay estimation .And then based on the theory above, simulation was conducted with the help of MATLAB to research the project and analyze the influencing factors such as the accuracy of delay time and the step size. Finally,the thesis suggested some countermeasures against deficiencies and pointed out some problems remaining to solve.
Key Words: snipe, four-element cross array, LMS algorithm, MATLAB
目录
第一章引言 1
声测定位技术研究的目的和意义 1
被动声定位技术国内外研究现状 1
本论文主要研究内容 2
第二章大气中声波的传播规律及武器中特有的声波 3
与声波相关的物理量 3
声功率 3
声压和声压级 3
声强和声强级 4
声能密度 5
声波传播模型 5
点声源 5
平面波 5
球面波 6
柱面波 6
声波传播过程中的衰减 7
距离衰减 7
吸收衰减 7
环境对声传播的影响 9
温度对声传播的影响 9
风对声传播的影响 10
武器中特有的声波 10
弹头声波信号的产生 10
弹头冲击波 11
膛口激波 13
本章小结 15
第三章声定位原理 16
声测阵列 16
时延估计算法 17
时延估计概述 17
常用的时延估计算法 18
自适应滤波算法简介 19
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