多路径信号建模在换能器校准中的应用(可复制论文).pdf

导师签名:隧笙研究生签名:拟日期:上业乃期兰翌东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:日本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布括刊登谌ǘ洗笱а芯可喊炖怼
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摘要在实验水池等这种有限大小的水域里面反射信号常常比能够观测到的稳态利用的数据太短的时候,使用传统的瞬态信号建模技术精度不高,给我们测量和解决低频信号的分析问题,并且提高参数的估计精度。本文介绍了多路径信号建第一章介绍信号建模的基本原理,分析、比较瞬态建模的方法,阐述模型参数的优化算法,给出由模型参数恢复信号和估计信号参数的基本方法。第二章多路径信号模型的结构、参数和模型参数的最优化方法等建模理论分析,说明信号极点的初始值可由瞬态建模技术给出。。第三章多路径建模对仿真信号的分析处理,探讨由模型参数估计信号各参数的性能和影响估计精度的因素;由校准水声换能器的仿真和模拟实验,验证多路径建模技术扩展校准低频限的可行性。第四章低频、窄带换能器的校准实验。应用多路径建模技术对水池实测信号分析处理,系统研究由模型参数重建信号和估计信号参数的具体实现方法,探讨提高估计精度的途径和方法,达到了较高精度,讨论算法的适用条件和信号参数关键词:换能器校准,多路径信号建模,非线性最小二乘法信号提前到达,因此在声纳系统向低频方向发展的今天,在信号频率很低或者可估计带来困难。多路径信号建模技术可以利用足够长的多路径数据,分析估计直达信号和各种反射信号到达时间、频率、幅度、相位等特性参数,有可能更好地模技术,从接收的多路径信号中估计直达信号和各种反射信号的到达时间、频率、幅度、相位等各种参数,参数估计采用最小二乘法。论文共分四章;的估计性能。
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言前统的绒值与测量时所用的频率厂的比值肿,虼耍杂诘推怠⒏呷拗档下限频率一般都高于鹻NA朔⒄乖毒嗬肷上低车模枰=饩鏊荒芷水声换能器是实现电声能量互换的装置,是声呐湿端的重要组成部分。它作为发射器是水下声系统的信息源,作为接收器是感知水下信息的耳目,也是采集信号的重任。为了确保声呐系统的工作性能以及量值传递的需要,必须对水听器和发射换能器进行校准。现代水声工程需要声呐系统向低频方向发展,以提高声呐系统的探测作用距离。声呐的工作频率从高频向低频的扩展,又为换能器校准技术提出了新的要求。根据换能器的工作条件和换能原理,大多数换能器的校准应在自由场、远场和稳态条件下进行。但是,在现有的实验室条件下,由于校准水池的尺寸限制,不可能取得理想的自由场条件。在低频情况下,消声水池的消声效果大大减弱,尤其是对大功率声呐发射器来说,由于存在着水面反射和池壁的不完全吸收引起的反射,使得水听器接收到的信号变成了通过发射器和水听器之间的各种各样传播通道的多个信号的叠加,因此无法全面、精确地评价此类换能器的声性能。为了减小由有限尺寸水域引起的反射声影响,通常采用脉冲声技术。脉冲声技术是目前常用的测试技术,各国水声计量测试单位都建有相应的标准装置和测量系统。脉冲声技术是利用直达信号和反射信号到达的时间差来避开来源于边界乇冢妫的反射干扰的。然而在测量中要求达到稳态测试条件。根据我国国家标准要求声脉冲中包含的最小稳态正弦波不能少于两个周期⋯。由于换能器建立稳态振动所需的时间,即瞬态过程的持续时间,取决于其机械振动系换能器,要求声脉冲具有足够大的宽度,而有限尺寸的水域又限制了声脉冲具有的最大宽度。这些条件限制了能校准的低频限。一般尺寸的水池纾乖,低频校准的问题。水下信息的窗口。它肩负着将电信号转换成水中声信号或将水中声信号转换成电东南人学硕上研究生学位论文
射的能量太小而无法使用,斜坡信号与阶越信号分别具有Ш汀埃的频谱,结合现代信号处理技术和信号分析技术,用宽带信号作为校准信号,用频率分析技术代替脉冲声的扫