水声主被动定位系统论文-黄如龙

水声主被动定位系统论文-黄如龙

导读:本文包含了水声主被动定位系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:主被动定位,体系结构,软件设计,多普勒补偿互相关器

水声主被动定位系统论文文献综述

黄如龙[1](2009)在《主被动水声定位系统显控软件设计》一文中研究指出主被动水声定位技术旨在用于对水中机动目标的实时跟踪定位,而基于几何原理的水声定位技术又是当前水声定位技术的主流。本文以主被动水声定位系统APUTM(Active and Passive Underwater Target Measure)为背景,分析和阐述显控软件的设计问题,其内容涵盖软件设计思想、体系结构、关键算法以及软件的工程应用问题。APUTM系统由船载分系统和浮标分系统组成,船载分系统又包括计算机显控台和无线电遥控基站。计算机显控台负责实时监测和控制整个系统,如数据的存取、目标轨迹的计算和显示、命令参数的传递等。显控台软件功能典型、结构稳定,可以抽象为集数据资源子域、分析处理子域和表示子域为一体的水声领域软件体系结构。基于此体系结构和面向对象的设计思想,采用统一建模语言UML(Unified Modeling Language)进行软件设计,可以得到一个具有较强可靠性、可扩展性和可复用性的应用软件。软件设计的另一核心是算法设计。本文分析了相关的水声定位理论,详细阐述了现场高精度定位算法和声线修正算法的设计,其中现场高精度定位算法以多普勒补偿互相关器为基础,通过双曲面交汇定位算法实现高速运动目标的定位。声线修正的实现方法有迭代法和查表法,前者精度高,后者实现简便、效率高,在本系统背景下,以距离-深度-时延差(R-Z-T)二维表格为基础的查表法有效地实现了目标深度定位的修正。经试验验证表明,显控软件实现了预定的功能需求,在试验中与硬件设备协调运行,状态稳定,算法性能显着,可满足软件的工程应用需求,对同类软件的设计开发具有较好的借鉴意义。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2009-02-01)

刘洋[2](2008)在《水声主被动定位系统声模拟器设计》一文中研究指出主被动水声定位系统是可以以主动/被动两种方式对水下目标进行定位的水声测量设备,被动定位系统无需合作信号,依靠被测目标的辐射噪声定位,而主动定位系统需要利用水下目标发射的主动合作信号对目标定位。本论文的主要研究内容是主被动水声定位系统配套设备声信号模拟器电子平台设计。水声发射机在水声定位、导航、探测等水下系统中,有着举足轻重的作用,它的性能的优劣直接影响着整个系统的定位精度、作用距离等指标。本论文从总体上讨论了信号模拟器的设计需求、外部接口等,然后讨论了声模拟器电子平台的各个组成部分,分别介绍了驱动信号生成器、功率放大、换能器匹配等模块,重点介绍了以ALTERA公司的飓风系列大规模现场可编程门阵列(EP1C6Q240C8)为核心处理器的驱动信号生成器。此外,本论文还从原理上讨论了各种功率放大形式的效率,给出了基于D类功放的设计原理,设计了以变压器、串并联谐振回路为核心的阻抗匹配网络。论文最后介绍了FPGA生成主被动信号所用到的基于拟物法的近似查表算法,同时也给出了运用这种算法所得到的仿真结果。在松花湖,声信号模拟器配合水声主被动定位系统完成了湖上试验。通过与浮标阵接收到的原始信号的比对,得到的结果证明,声信号模拟器能够实现水下运动目标的主被动两种工作方式下声源的模拟。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-04-01)

邹庆华[3](2008)在《水声被动定位系统无线电基站设计》一文中研究指出关于高速运动目标水声被动定位技术的研究一直是水声界的热点,通过测量运动目标的航行噪声,水声被动定位系统可以实现对目标的叁维定位和跟踪。本被动定位系统主要由两部分组成:浮标分系统和船载分系统。浮标分系统负责水声信号的采集和处理,船载分系统负责目标运动轨迹的解算、显示以及对整个系统的监控。本论文主要从叁个方面对船载分系统中无线电基站的设计进行论述:硬件设计、FPGA软件设计和DSP软件设计。硬件系统是以DSP和FPGA为核心的数字通信控制系统,它的外部扩展设备包括扩频通信电台和GPS接收机。FPGA软件主要完成对底层硬件接口逻辑的管理和控制;DSP软件一方面实现了无线电通信协议,另一方面实现了基站与计算机间的数据通信。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-02-01)

唐宗勇[4](2008)在《主被动水声定位系统浮标通信节点设计》一文中研究指出水声定位技术是水声科学的一个分支,在海洋科学领域有广泛应用,是一门实用性很强的技术。本论文来源于“主被动水声定位系统”项目,系统采用长基线定位技术,具有作用距离远、定位精度高和实时的特点。本定位系统对水下高速运动目标的定位跟踪有两种方式,一种是主动方式,即在被测目标上安装声信标,依据对声信标发出的确知信号的处理来定位跟踪目标;另外一种是被动方式,无需在被测目标上安装声信标,而是依靠对被测目标高速运动时自身辐射噪声的处理来实现定位跟踪。本论文研究工作的目的是为定位系统实时工作状态提供稳定可靠的无线电通信,通信体制采用时分多址方式。论文的主要工作分为如下3个方面:1.通信节点硬件平台的设计。硬件平台采用低功耗设计,以DSP为核心控制器,通过FPGA将直接序列扩频通信电台和GPS接收机整合为系统。2.底层硬件接口的逻辑转换和系统同步信号及接口的设计。在FPGA中采用了模块化设计,各模块间相对独立,有利于提高通信节点的工作稳定性。3.确定系统的通信协议,并在DSP上实现。湖上实验验证了论文设计工作的有效性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-02-01)

潘俊霞[5](2008)在《水声被动定位系统PC机软件设计》一文中研究指出本论文以水声被动定位系统为背景,内容包括目标跟踪理论分析、工程软件设计以及湖试试验数据处理。水声被动定位系统由海上浮标分系统和船载分系统构成,船载分系统包括计算机显控分系统和无线电遥控基站分系统。主控计算机不仅具有实时显示、记录目标轨迹及运动参数的功能,而且可进行系统自检与故障诊断、事后处理和回放等功能。系统利用矢量水听器阵纯方位被动定位技术测量目标水平运动轨迹,采用界面多途方法、垂直双阵元方法测量目标深度。界面多途方法利用直达声与海面一次反射声的时延差计算目标的深度;垂直双阵元方法是依据目标信号到达垂直的两个阵元的时延差计算目标的深度。事后的高精度处理采用时延差测量双曲面交汇定位技术,确保了实验中定位解算的可靠性。在工程软件设计方面,核心内容是系统实时跟踪软件和数据通信软件的设计,主控计算机与基站DSP之间的数据通信是通过USB端口结合RS232串口实现的;在数据处理方面,主要是标校水听器得到目标方位角以及定位精度的分析。论文的另一项主要工作是PC机显控软件的开发,软件基于Visual C++6.0开发平台。显控软件采用模块化设计思想,各模块由主控软件调用,方便软件的开发、调试和维护。另外,还进行了主控软件与各个功能模块接口软件部分的设计。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-02-01)

许志恒[6](2008)在《水声主被动定位系统声信标设计》一文中研究指出主被动定位系统是对水下目标进行定位的测量设备,被动测量无需合作声信标,依靠被测目标的辐射噪声定位。而主动定位系统需要在水下目标上加装声信标,系统定位主要依靠对声信标所发射的信号进行处理。本论文的主要研究内容是基于主动定位系统背景下的声信标电子平台设计。水声发射机在水声定位,导航,探测等水下系统中,有着举足轻重的作用,它的性能的优劣直接影响着整个系统的定位精度,测向精度,作用距离等因素。本论文从总体上讨论了声信标的能源需求,外部接口等,然后讨论了声信标电子平台的各个组成部分,分别介绍了驱动信号生成器,功率放大,换能器匹配等模块。介绍了以TI系列低功耗单片机为核心处理器的驱动信号生成器。从能量的角度分析了声信标的能源需求,并从原理上讨论了各种功率放大形式的效率,给出了基于D类功放的设计原理,设计了以变压器,串联谐振回路为核心的阻抗匹配网络,并定量分析了各个参数值。在水池对声信标进行声源级测试,在工作频段内换能器发射声源级均达到系统指标要求。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-02-01)

殷锡亮[7](2008)在《主被动水声定位系统基站设计》一文中研究指出水声定位系统在海洋科学领域应用广泛,但原有系统大多或设备庞大、操作复杂,或作用范围小、精度低,很难真正满足使用需求。水声学、数字信号处理、通信理论的逐步成熟,电子技术如DSP、FPGA、DGPS、DSSS等技术的发展,为我们提供了开发更先进定位系统的可能。主被动水声定位系统利用GPS浮标构成水下定位框架。被动方式定位系统通过测量水下目标噪声源波达方向,利用纯方位交汇方法解算目标水平位置;主动方式利用水下合作目标声源信号抵达时间,通过双曲面交汇方法解算目标位置。各浮标的测量数据需要传输到主控计算机,由主控计算机进行综合、解算。无线微波通信可实现船载基站对浮标的远距离遥控及浮标数据的回传,进而实现大范围的水声定位。如何实现利用无线电进行数据传输以及如何保障无线电数据通信的可靠、稳定是本文的主要任务,它包括DSP微处理器和可编程逻辑器件FPGA等硬件接口的实现,基站平台链路层、网络层及应用层协议的设计与实现。本论文的研究工作主要是主被动水声定位系统基站平台的软硬件设计、实现。主要包括:1、基站平台硬件的设计与调试;2、DSP和FPGA软件的设计与调试。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-01-01)

水声主被动定位系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

主被动水声定位系统是可以以主动/被动两种方式对水下目标进行定位的水声测量设备,被动定位系统无需合作信号,依靠被测目标的辐射噪声定位,而主动定位系统需要利用水下目标发射的主动合作信号对目标定位。本论文的主要研究内容是主被动水声定位系统配套设备声信号模拟器电子平台设计。水声发射机在水声定位、导航、探测等水下系统中,有着举足轻重的作用,它的性能的优劣直接影响着整个系统的定位精度、作用距离等指标。本论文从总体上讨论了信号模拟器的设计需求、外部接口等,然后讨论了声模拟器电子平台的各个组成部分,分别介绍了驱动信号生成器、功率放大、换能器匹配等模块,重点介绍了以ALTERA公司的飓风系列大规模现场可编程门阵列(EP1C6Q240C8)为核心处理器的驱动信号生成器。此外,本论文还从原理上讨论了各种功率放大形式的效率,给出了基于D类功放的设计原理,设计了以变压器、串并联谐振回路为核心的阻抗匹配网络。论文最后介绍了FPGA生成主被动信号所用到的基于拟物法的近似查表算法,同时也给出了运用这种算法所得到的仿真结果。在松花湖,声信号模拟器配合水声主被动定位系统完成了湖上试验。通过与浮标阵接收到的原始信号的比对,得到的结果证明,声信号模拟器能够实现水下运动目标的主被动两种工作方式下声源的模拟。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

水声主被动定位系统论文参考文献

[1].黄如龙.主被动水声定位系统显控软件设计[D].哈尔滨工程大学.2009

[2].刘洋.水声主被动定位系统声模拟器设计[D].哈尔滨工程大学.2008

[3].邹庆华.水声被动定位系统无线电基站设计[D].哈尔滨工程大学.2008

[4].唐宗勇.主被动水声定位系统浮标通信节点设计[D].哈尔滨工程大学.2008

[5].潘俊霞.水声被动定位系统PC机软件设计[D].哈尔滨工程大学.2008

[6].许志恒.水声主被动定位系统声信标设计[D].哈尔滨工程大学.2008

[7].殷锡亮.主被动水声定位系统基站设计[D].哈尔滨工程大学.2008

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