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遗传算法应用于矢量传感器目标定向跟踪

哈尔滨工程大学学报 2006年第1期27卷 90-93页

作者：莫世奇杨德森哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

矢量传感器能够同步测量空间一点处的声压和质点振速信息,由此可估计出目标的方位信息.论述了各向同性噪声场情况下,矢量传感器接收到的声压能量与振速能量的关系.针对互谱声强法定向原理,将遗传算法引入到矢量传感器的目标定向跟踪中.... 详细信息

矢量传感器能够同步测量空间一点处的声压和质点振速信息,由此可估计出目标的方位信息.论述了各向同性噪声场情况下,矢量传感器接收到的声压能量与振速能量的关系.针对互谱声强法定向原理,将遗传算法引入到矢量传感器的目标定向跟踪中.根据声压与振速之间的关系、信号的稳定性构建了遗传算法的适应度,并且对基本遗传算法进行了改进,采用没有重串的稳态繁殖寻求全局最优解.计算机仿真分析结果表明该算法可以有效地进行目标方位跟踪,进一步提高目标定向精度.

关键词：矢量传感器遗传算法声强定向跟踪

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隔振机械结构振动响应工程预报方法

哈尔滨工程大学学报 2013年第2期34卷 207-213页

作者：门丽洁时胜国莫世奇哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 大连测控技术研究所辽宁大连116013

在估计隔振机械结构振动传递特性和振动响应过程中,目前的方法都需要已知激励力或激励源的输入阻抗,这对实际工程中大型机械设备来说是很困难的.可以通过将隔振系统输入输出端频响函数相除的方法消去激励力,利用隔振机械结构输入输出端... 详细信息

在估计隔振机械结构振动传递特性和振动响应过程中,目前的方法都需要已知激励力或激励源的输入阻抗,这对实际工程中大型机械设备来说是很困难的.可以通过将隔振系统输入输出端频响函数相除的方法消去激励力,利用隔振机械结构输入输出端的振动响应估计出振动传递特性,用比例函数来表示,再用不同时刻或不同工况下结构输入端振动响应的监测结果,对结构输出端的振动响应进行预报和监测.研究表明,这种方法适用于单激励源和多源非耦合激励源情况下的振动响应预报,实验结果验证了估计方法的有效性.

关键词：隔振机械结构比例函数振动响应振动传递特性工程预报方法

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DSP技术在声矢量信号处理中的应用

DSP技术在声矢量信号处理中的应用

作者：莫世奇哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在水声信号处理中，对数据处理速度的要求越来越迫切，实时数字信号处理已经成为声呐系统中的重要组成部分。近年来，随着矢量水听器的制造技术的不断进步，使得水下声矢量信号的探测和测量技术日益受到人们的关注，应用领域也不断扩大... 详细信息

在水声信号处理中，对数据处理速度的要求越来越迫切，实时数字信号处理已经成为声呐系统中的重要组成部分。近年来，随着矢量水听器的制造技术的不断进步，使得水下声矢量信号的探测和测量技术日益受到人们的关注，应用领域也不断扩大。实现声矢量信号的实时处理是十分必要的。利用矢量水听器进行方位估计的方法主要有声强检测、旋转波束和矢量方程组等。声强检测可以有效地进行目标方位估计，利用频带划分、旋转波束、矢量方程组可以在一定程度上有效地解决多目标干扰的问题。矢量方程组属于非线性方程组，可以采用遗传算法或同伦算法进行求解。 ADSP SHARC21060是一种基于超级哈佛结构的通用数字信号处理器，SHARC的结构被设计为流水线并行处理器。本论文的内容就是将声矢量信号的处理技术与并行处理器件SHRAC21060紧密联系起来，实现声矢量信号的实时处理。本文在充分了解SHARC21060的基本结构、总线、接口和内存等基本特点、性能的基础上，根据矢量水听器进行方位估计的信号处理基本原理，进一步设计了基于SHARC板的信号处理流程。根据信号处理运算量的需求以及SHARC21060芯片的内存量，在实际处理中，共使用了6片SHARC芯片，各芯片承担不同的任务，基本实现了流水线式的并行处理。本文介绍了整套系统经历的几次矢量水听器的湖试和海试。本文给出了吉林松花湖湖试和青岛海试的结果。数据分析结果与理论结果基本吻合。整套系统设计合理，安全可靠。综上所述，本文通过理论分析、软件设计、试验研究，将声矢量信号处理和DSP技术结合到一起，实现了声矢量信号的实时处理，可有效的对水中目标进行检测与跟踪。

关键词：矢量水听器超级哈佛结构实时信号处理并行处理

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一种无需信源数目的方位估计方法

哈尔滨工程大学学报 2020年第10期41卷 1414-1418页

作者：陈峰杨德森桂晨阳张翔莫世奇哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001

针对子空间类波达角估计算法虽然性能可以达到超分辨,但当信源个数估计错误时,从而使得子空间划分错误将导致子空间类算法性能急剧下降的问题,本文提出一种无需信源数的超分辨波达角估计算法。该方法利用特定协方差矩阵的最小特征值对... 详细信息

针对子空间类波达角估计算法虽然性能可以达到超分辨,但当信源个数估计错误时,从而使得子空间划分错误将导致子空间类算法性能急剧下降的问题,本文提出一种无需信源数的超分辨波达角估计算法。该方法利用特定协方差矩阵的最小特征值对应的向量的正交性构建空间谱,因此算法无需已知信源数目,并讨论了所提算法下参数的边界条件以及选参方法。本文算法实现简单,与无需信源个数的最小方差无畸变响应算法相比拥有更高的分辨率以及更好的估计精度。通过计算机仿真实验分析验证了算法的可行性。

关键词：子空间波达角超分辨协方差矩阵选参方法信源个数特征向量最小方差无畸变响应

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球形障板对矢量传感器测向的影响

传感技术学报 2012年第5期25卷 618-623页

作者：莫世奇方尔正李海霞杨德森海军装备研究院北京100161 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001

矢量传感器的测向输出结果会受到其安装结构散射声场的影响,而球形障板是矢量传感器工程应用中最为常见的一种结构。在分析球形障板散射声场的基础上,采用有限元和边界元相结合的方法,对弹性球形障板散射场进行计算,得出矢量传感器的测... 详细信息

矢量传感器的测向输出结果会受到其安装结构散射声场的影响,而球形障板是矢量传感器工程应用中最为常见的一种结构。在分析球形障板散射声场的基础上,采用有限元和边界元相结合的方法,对弹性球形障板散射场进行计算,得出矢量传感器的测向结果随其安装位置和信号的入射频率变化的影响规律,最后通过水池试验对其进行了验证。

关键词：矢量传感器测向球形障板散射

基于相位变化率的体目标与点源合成目标回波分辨

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哈尔滨工程大学学报 2024年第3期45卷 432-440页

作者：雍锦涛莫世奇陈云飞王振山贾兵李桂娟张阳哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 水下测控技术重点实验室辽宁大连116013 大连理工大学信息与通信工程学院辽宁大连116024

针对水下体目标与多点源合成回波信号的分辨问题,本文基于体目标与多点源合成回波信号的形成机理差异,表征分析了影响水下目标回波相位形成的关键因素及水下体目标与多点源合成回波相位形成的差异性,基于2类回波信号相位变化率的特征差... 详细信息

针对水下体目标与多点源合成回波信号的分辨问题,本文基于体目标与多点源合成回波信号的形成机理差异,表征分析了影响水下目标回波相位形成的关键因素及水下体目标与多点源合成回波相位形成的差异性,基于2类回波信号相位变化率的特征差异,提出并建立了基于相位变化率的体目标回波与多点源合成回波的分辨方法。通过Benchmark基准潜艇缩比模型和多点源合成目标模型的特性仿真和湖上对比测试对2类回波信号的分辨方法进行了验证,仿真和测试数据分析结果表明:通过对比同方位角度范围内的回波相位变化率,可以对体目标回波与多点源合成回波进行分辨,验证了基于相位变化率的水下体目标与多点源合成回波分辨方法的可行性。

关键词：体目标多点源合成目标模拟回波相位变化率分辨方法特性仿真实验验证回波分辨

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半实值化MVDR解模糊方法

南京大学学报（自然科学版） 2018年第5期54卷 937-943页

作者：陈峰王彪陈迎春莫世奇何呈江苏科技大学电子信息学院镇江212003 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

针对现有半实值化MVDR(Semi-Real-Valued Minimum Variance Distortionless Response,SRV-MVDR)算法存在波达角(Direction of Arrival,DOA)模糊的缺点(无法区分半谱内的真实源与镜面辐射源),提出一种改进的SRV-MVDR方法.为了对SRV-MVDR算法解模糊,首先引入能量的思想,通过利用信号的特征向量和特征值构建一种能量谱函数,所构建的能量谱函数包含了完整的声源目标方位信息,利用这一特性将所构建的能量谱函数与现有的SRV-MVDR算法相结合.由于SRV-MVDR真实源谱峰会被能量谱函数谱峰放大形成新的主峰,而镜面辐射源得不到能量谱函数谱峰的放大,从而形成伪峰,即在半谱范围内,主峰便对应真实源位置,伪峰对应镜面辐射源位置,从而解决了SRV-MVDR算法DOA模糊的问题.最后仿真实验表明:所提算法不仅能够解决SRV-MVDR波达角模糊的弊端,且在抗噪性能上有一个较大的提升,这是由于本文算法充分利用信号信息,从而算法更加适用于低信噪比的工程环境.

关键词： MVDR SRV-MVDR 镜面辐射源解模糊能量谱 DOA

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矢量传感器定向中的ZFFT技术研究

矢量传感器定向中的ZFFT技术研究

中国声学学会2005年青年学术会议[CYCA'05]

作者：莫世奇杨德森哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨工程大学水声工程学院

矢量水听器是用来测量水下声场矢量的声接收传感器,它由声压水听器与直接或间接测量质点振速的传感器以不同方式组合而成.矢量水听器对声场的声压和质点振速的正交分量进行空间共点、同步测量,为建立新的时空信号处理框架奠定了基础.近... 详细信息

矢量水听器是用来测量水下声场矢量的声接收传感器,它由声压水听器与直接或间接测量质点振速的传感器以不同方式组合而成.矢量水听器对声场的声压和质点振速的正交分量进行空间共点、同步测量,为建立新的时空信号处理框架奠定了基础.近些年来,声强测量技术在水声学中有了很大的发展,可以采用声强法对目标进行检测和方位估计,目标的空间方位信息全部蕴含在矢量分量里,利用声强处理可以无模糊地给出目标的方位信息.采用声强方法在频率域内进行信号处理时,利用频谱分析技术研究信号的功率谱、相位谱、能量谱等有着十分重要的意义.在一些特定的情况下,采用常规的分析,频率分辨率较低,直接影响了频谱的运算精度.解决这一问题比较有效的方法就是频率细化(ZFFT),本文采用ZFFT方法进行矢量水听器的方位估计,进一步提高了矢量水听器的定向精度.

关键词：矢量水听器频率细化声场质点振速声强测量

来源： cnki会议评论

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聚类算法在舰船噪声分析中的应用研究

聚类算法在舰船噪声分析中的应用研究