基于dsp的被动声纳信号检测技术应用研究（可复制论文）.pdf

西北工业大学
硕士学位论文
基于DSP的被动声纳信号检测技术应用研究
姓名:张宝宜
申请学位级别:硕士
专业:水声工程
指导教师:邱宏安
20070301
摘要随着科学技术的飞速发展,声纳设备逐渐向数字化、智能化发展。信号检测作为声纳信号处理的重要任务之一,其性能的好坏将直接影响到整个系统,因此研制出高性能的信号检测处理系统就很必要。被动声纳是根据目标航行时发出的辐射噪声来检测目标并判别目标类型的,被动声纳的线谱检测就是要将舰船辐射噪声的线谱分量从宽带背景噪声中提取出来,以实现对声纳目标的正确检测。本文从工程实现的角度出发,对被动声纳信号检测的原理及算法进行了初步的研究,接着重点研究了算法的凳笔迪治侍狻本文首先从理论出发,讨论了被动声呐检测的国内外研究现状、实现的意义,以及其基本理论。在此基础上,提出了基于线谱检测的自适应线谱增强器变换相结合的检测算法,并在中进行了仿真研究。然后讨论了信号处理系统的功能任务,并对算法进行计算量估计和实时性分析。在此基础上,主要以高性能的:诵模岢隽恕癐”相结合的信号处理系统硬件技术方案。采用模块化的设计思想,完成了各个模块的原理框图设计。接着重点对各个模块进行了具体的硬件电路设计,在中绘制了电路原理图和肌V饕I杓频牡缏钒―时钟、电源、复位及看门狗电路、外扩涌凇⑺ǘ丝赗、嗷ㄐ拧⒁觳酵ㄐ拧接口电路、逻辑电路、驱动电路等。在中完成了的逻辑控制电路设计。在硬件设计的基础上,提出了在本系统中实现各项功能的软件设计方案,并对硬件及软件算法进行了程序的编写,主要包括检测算法子程序、管理控制程序、招闯绦颉⒋型ㄐ懦绦颉⒂没Ы缑姹喑獭固件程序、驱动程序等。最后以系统的控制板为例,对硬件电路及软件算法进行了调试,对调试中出现的问题进行了分析,使得系统的功能得以基本实现。关键词:被动声纳,线谱检测,珻琔西北工业大学硕士学位论文
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指导教师签名:垄互肌学位论文作者签名:』耋童学位论文作者签名:丛窒童学位论文知识产权声明书西北工业大学年年月。月学位论文原创性声明刃年印月本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北工业大学。秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用的内容和致谢的地方外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果,不包含本人或其他已申请学位或其他用途使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人学位论文与资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。保密论文待解密后适用本声明。
第一章绪论工程应用背景及意义和平与发展作为时代的主题,但是世界并不太平,霸权主义、强权政治仍然存在。拥有强大的国防是一个国家繁荣昌盛的保证,而世纪是海洋的时代,海洋因其经济上的巨大潜力和战略上的重要地位已被各国人们所认同。在现代海战中,能否对声纳目标实现正确的检测和分类,对于海军舰艇的作战能力和生存能力至关重要。因此,研制出先进的数字式声纳系统对于祖国海防的安全意义重大。声波是人类迄今已知的唯一能在海水中远距离传播的能量形式。声纳是一种利用声波在水中传播的特性,通过电声转换、信号处理和终端显示,完成对水下目标探测、定位和通信等任务的电子设备。它是水中通信的耳目,自问世以来,在以往的海战以及对海洋资源的开发中都发挥了巨大的作用。但是随着时间的推移,科学技术水平的不断提高,现代舰船的隐身性能得到了高度重视,随着减振降噪技术在船舶的大量运用,其辐射噪声大幅度降低。因而对声纳的性能又提出了更高的要求。舰船隐身技术出现于二战期间。半个多世纪以来,其隐身技术在降噪、加吸声涂层、采用新型推进装置等方面已取得了显著的效果。比如,美一直处于世界领先地位。据报道。攴鄣男碌摹昂@恰奔豆セ餍颓蓖В声级只有~兰兔谰髡角蓖А案ゼD嵫恰焙诺脑肷取昂@恰奔队小很多。俄罗斯的降噪工作虽然比美国晚,但降噪成果十分显著,其最新型潜艇的噪声水平与美国的差距正在缩小。美国和俄罗斯潜艇的“安静”化速度几乎是保持在每年降低~佣贡患觳獾木嗬朊磕晁鮠.。有矛必有盾,舰艇隐身技术的迅猛发展必然促使反隐身技术的进步,作为舰艇探测的利器,声纳首当其冲