基于LabVIEW的应答式水声定位系统目标模拟器

文章利用LabVIEW和VC作为软件开发平台,PXI4461采集卡等作为硬件平台,开发虚拟信号模拟器,可模拟应答式水声定位系统测阵、导航与定位监测的应答器的应答声信号,在实验室模拟还原整个研练保障的测量过程。     

高精度多普勒信号模拟方法研究

为便于水声定位系统在实验室环境下进行电联调实验,本文利用虚拟仪器集成环境Lab VIEW,采用内插拟合算法,设计并开发了可产生高精度多普勒信号的水下目标模拟器。该模拟器可根据需求模拟真实海洋环境中的各种目标信号。仿真结果证明,内插拟合算法适用于任何信号形式,任意变化的的多普勒。实验室电联调及湖试试验结果证明,目标模拟器验证了该算法的正确性,满足用户的需求。     

水声定位标定系统水下基准位置不确定度分析

水声定位标定系统中水下基准(模拟目标声信号)位置的测量精度直接影响到对水声定位系统定位误差的考核。通过对水下基准中心位置不确定度的分析,为系统减小水声定位系统测量误差提供了理论参考,经海试证明该不确定度分析方法对提高水声定位系统标定精度有效。     

基于DSP的水下目标模拟器

通过对水下目标亮点回波信号特性的分析,建立水下目标多亮点回波模型.据此模型提出了一种基于DSP的水下目标模拟器的软硬件设计方法.该水下目标模拟器能对各种目标回波信号的强度、多普勒效应、脉冲展宽等参数进行模拟,能产生应答信号,具有实时性好、动态范围大和人机交互性强等特点,为水声设备的试验与鉴定提供了经济便捷的手段.     

水声定位标定系统信号回波测量方法研究

水声定位标定系统中水下基准(模拟目标声信号)位置的测量精度直接影响到对水声定位系统定位误差的考核。本文介绍了在对模拟目标声源进行定位时的回波信号测量处理,同时对不同频率下的定位精度进行仿真,证实了信号处理的准确性,为工程应用提供理论参考。     

一种水声目标信号模拟器设计

根据声纳测试的需要,自主设计了一种水声目标信号模拟器.模拟器与声纳系统采用声对接方式对接,具有四路回放通道,且回放波形之间可以产生任意的相移,可以相对于原始信号有任意的频移、延时以及衰减.该模拟器具有通用性、高效性和易用性等特点.论文介绍该模拟器的体系结构和设计思想,并就各具体部分进行分析.     

一种船载水声定位系统标定方法研究

本文介绍一种船载的水声定位系统精度标定方法。以船载模拟声源作为合作信标结合差分GPS、姿态监测装置建立动态基准点。采用系统偏差和标准差精确解算水下声导航定位系统的定位精度,可为水声定位系统提供海上定位校验的位置标准,并对试验所需最佳阵型和航路提供可靠参考和优化设计,从而提高试验结果的准确性。     

自航式拖曳声诱饵对抗声自导鱼雷的初步研究

介绍了声自导鱼雷目标尺度识别技术,对现役软杀伤水声对抗器材的工作原理进行了研究和分析,针对现役水声对抗器材气幕弹、噪声模拟器和声诱饵不能有效模拟目标尺度的现实,提出了采用新概念水声对抗装备--自航式拖曳声诱饵对抗声自导鱼雷的构想,并分析了其存在的优势.     

多功能水声收发机的设计与实现

基于长基线水下航行器定位导航系统的工作原理,设计并实现了一套可独立完成水声询问信号发射、水声遥控指令编码及发射控制、应答信号接收及处理、时延估计及数据传输控制等多功能的水声收发机,论述了水声收发机中信号检测、时延估计等信号处理关键技术,介绍了软、硬件设计思想和实施方案,并给出了该套系统经过模拟器、湖试和海试的试验结果。试验结果表明,该系统性能可靠、功能完善,具有一定的工程应用价值。     

小尺度水下多信标定位系统设计

本文设计了一种基于短基线的、适用于小尺度水域(目标在工作范围200m以内)的水声定位系统。系统主要由8通道信号采集设备、水声接收基阵和水下信标组成,通过基阵与信标之间收发的声信号,来完成对信标的定位。声信号为6阶的m序列伪随机码,其产生与发射由MSP430单片机控制。利用码分多址技术区分多个信标发出的声信号,并结合8通道的水声数据,通过匹配滤波的方法获取各声信号的传播时间,最后采用牛顿迭代法求解定位方程,获取信标位置。信标的设计制作费用在一百元以内,成本较低可即用即弃,省去了复杂的信标回收工作。模拟海洋环境的情况下的测试分析显示,该系统的作用距离与定位精度可满足小尺度定位的要求。     

多路水声信号抗串漏检测技术仿真

根据水下多目标定位系统水声通道特点和系统海上试验实际应用情况,建立系统多路合作水声信号检测处理仿真模型。仿真表明:采用FIR宽带滤波器、Notch滤波器组和瞬时频率方差序列等水声信号处理技术,能有效克服系统水声通道串漏、高斯白噪声和鱼雷寻的噪声对信号检测的影响,实现系统对多路合作水声信号的检测处理。     

基于ARM的嵌入式导航系统的设计

随着社会经济和科学技术的发展,导航定位在交通、航海等各个领域得到了广泛的应用。介绍了一种以ARM为平台的导航定位系统,系统调试结果说明该导航定位系统具有体积小,精度高,功耗低,实时性高的特点,能满足导航定位的需要。     

基于Compact RIO的声信号处理模块在超短基线定位中的应用

提出一种基于Compact RIO嵌入式系统的声信号处理模块,用以实施信号采样、存储及处理各种不同类型的模拟信号,通过结合Compact RIO高速数据处理能力和Lab VIEW图形化开发环境,实现实时水声信号采集、处理,并应用于超短基线定位系统中。水下定位试验验证了模块的可行性和实用性,定位精度满足系统设计要求。     

鉴频式水声接收机的设计及特性研究

由于接收信号动态范围大及时域信号畸变,鉴压式水声接收机在水声定位系统中不能正常工作.为了解决这一问题,应用锁相环电路设计了一种鉴频式水声接收机,实现了大动态范围下对单一工作频率水声信号的检测,通过测距验证整个系统的有效性,并对其特性做了一定讨论.     

海豚水声定位系统和现代声纳定位系统的性能比较

水声学主要研究声波在水下的产生、传播和接收过程,用以解决与水下目标探测和信息传输过程有关的声学问题。本文讲述了海豚水声定位器的各项参数和性能,并比较了海豚水声定位系统和现代声纳定位系统的之间的参数和性能差别。     

水声定位信号脉冲挑选方法

能否有效的从带有各种脉冲干扰的脉冲序列中挑选出测距信号的直达声,是水声跟踪定位系统能否正确定位的关键。文章从分析脉冲序列结构及各类型脉冲特征入手,对脉冲挑选方法展开研究,并在实验室测试及海上试验中得到有效验证。     

海上水声信号处理算法中的物理特性仿真研究

通过研究海上水声信号的产生和海上水声信号定位系统的构成,设计水声信号处理系统流程,指出陆地上的主控中心与水中的基站如何进行信号数据传递,以及环境噪声、传输损耗、多径传输、多普勒效应等物理特性对信号偏移产生何种影响。最后通过实验验证加入消除滤波器后可以有效地控制多普勒效应产生的频率偏移。     

遗传算法在船舶动力定位模拟器推力系统中的应用

动力定位系统是大型船舶辅助推力系统,其利用各类传感器、GPS及水声处理器计算海洋中变幻莫测的风、浪、水流作用力,提供对应的推力进行抵消,从而保障船舶按照预定的航速、航向运行。本文研究了船舶动力定位模拟器结构,利用遗传算法对各类传感器采集数据进行融合,对模拟器数据故障进行分析,最后验证了算法有效性。     

一种新型抗多途信号时空关联专家判据

针对水声多途信号干扰导致同步式水声定位系统出现测量假值的难题,提出了利用信号的时空关联规律提取有效信号的专家判据.试验数据处理结果表明,采用该判据可剔除全部的多途干扰信号,并提取出全部的有效信号,确保了同步定位测量样本的质量.     

深海水声探测特性研究

为改善水声探测系统的信号检测性能,研究了在深海环境下水声探测的特性.在对浅海和深海声传播特性进行比较的基础上,分析了深海声传播的优越性.通过对不同海洋深度声源的声传播特性仿真分析,证明了深海环境有利于实现远距离声传播.在一定信号接收带宽的情况下,计算了位于深海区域的水声探测系统对安静型潜艇的最大被动水声探测距离,进一步证明了深海环境有利于实现远程水声探测.研究结果为在深海环境下探测安静型潜艇提供了理论依据.