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基于DSP的小型被动声定位系统

测控技术 2009年第10期28卷 31-33页

作者：刘道旭严胜刚杨志兴西北工业大学航海学院陕西西安710072

介绍了一种基于DSP的小型八通道微弱信号被动声定位系统的软硬件设计与实现。采用低噪声放大技术进行模拟预处理,由两片级联的A/D芯片实现多通道同步采样,并运用高性能低功耗DSP作为主处理器,采用数字内插波束形成的方法进行仿真与编程... 详细信息

介绍了一种基于DSP的小型八通道微弱信号被动声定位系统的软硬件设计与实现。采用低噪声放大技术进行模拟预处理,由两片级联的A/D芯片实现多通道同步采样,并运用高性能低功耗DSP作为主处理器,采用数字内插波束形成的方法进行仿真与编程,最后进行调试和实验。结果表明该系统能够对微弱信号进行准确定位。

关键词：被动声定位微弱信号放大 DSP

自适应时延估计算法在被动声定位系统中的应用

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探测与控制学报 2007年第2期29卷 73-76页

作者：黄晓燕罗建西北工业大学航海学院陕西西安710072

在被动声定位系统中,定向精度受到时延估计精度、阵列间距大小和声波传播速度变化等的影响,特别是对时延估计精度的要求较高。分析了传统时延估计算法在时延估计上的局限性,采用自适应参量模型算法实现了低采样频率下的高精度时延估计... 详细信息

在被动声定位系统中,定向精度受到时延估计精度、阵列间距大小和声波传播速度变化等的影响,特别是对时延估计精度的要求较高。分析了传统时延估计算法在时延估计上的局限性,采用自适应参量模型算法实现了低采样频率下的高精度时延估计。完成了算法仿真,编制了DSP处理程序,通过消声室缩比实验验证,表明估计精度和运算时间可满足实际使用的要求。

关键词：时延估计自适应算法被动声定位

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基于RBF神经网络的被动声定位算法研究

微电子学与计算机 2011年第7期28卷 54-56,60页

作者：国蓉何镇安西安工业大学光电工程学院中国人民解放军96165部队

提出了基于RBF神经网络的被动声定位算法.该算法根据TDOA定位原理,以四元十字阵作为定位模型,利用RBF神经网络较快的学习特性和逼近任意非线性映像的能力,实现对声源的快速准确定位,并与WLS算法、Chan算法、Taylor算法作对比分析.仿真... 详细信息

提出了基于RBF神经网络的被动声定位算法.该算法根据TDOA定位原理,以四元十字阵作为定位模型,利用RBF神经网络较快的学习特性和逼近任意非线性映像的能力,实现对声源的快速准确定位,并与WLS算法、Chan算法、Taylor算法作对比分析.仿真结果表明,该算法定位精度高,鲁棒性好,性能优于其他算法.

关键词：被动声定位声达时间差 RBF神经网络数据融合

基于被动声定位的大靶面弹着点坐标测量方法研究

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基于被动声定位的大靶面弹着点坐标测量方法研究

作者：蒋东东南京理工大学

学位级别：硕士

立靶密集度是评价直射式武器系统性能的重要指标之一,目前,靶场急需一种测量靶面达10m×10m、定位精度达到2cm及安全性能高的坐标测量装置。基于被动声定位原理,研究了一种测量面积达10m×10m的小口径炮弹着点坐标的测量方法,为适用于... 详细信息

立靶密集度是评价直射式武器系统性能的重要指标之一,目前,靶场急需一种测量靶面达10m×10m、定位精度达到2cm及安全性能高的坐标测量装置。基于被动声定位原理,研究了一种测量面积达10m×10m的小口径炮弹着点坐标的测量方法,为适用于靶场的立靶密集度自动测量系统的研制奠定基础。分析了小口径炮弹丸激波的特性,分别从金属杆法和点阵法的定位原理与系统组成方法入手,探讨了金属杆法和点阵法应用于10m×10m靶面时的定位精度与安全性,确定了点阵法更适用于大靶面小体积测量系统。分别对四点方阵、八点线阵与左右对称三角阵的声传感器布阵方式、数学模型的建立及解算方法进行了分析,通过仿真计算,分别研究了测时误差与声传感器间距对定位精度及稳定性的影响,探讨了各布阵方法应用于10m×10m靶面测量的可行性,确定了左右对称三角阵为满足本文研究目标的布阵方法。设计了基于左右对称三角阵的弹着点被动声定位实验系统。该系统由PXI数据采集系统、信号调理模块、声传感器阵列及专用安装支架组成。由左右对称的三角声传感器阵列获取弹丸过靶时的激波信号,经信号调理模块进行阻抗变换及信号放大后供数据采集系统采集,并由软件判读出激波到达各声传感器的时间特征点,通过最小二乘迭代法解算出弹着点坐标。利用LabVIEW(?)与MATLAB(?)对系统控制软件进行了混合编程,实现了系统设置、波形采集与存储、数据分析计算、虚拟靶面与报表生成等功能。利用COM技术实现了LabVIEW(?)与MATLAB(?)的无缝连接,提高了运算速度,并发布了脱离两开发环境的安装程序。在某靶场的1000m靶道使用25mm口径炮弹对左右对称三角定位方法及该实验系统进行了试验验证,在10m×10m靶面范围内定位精度达到了2cm。

关键词：小口径炮被动声定位大靶面立靶密集度弹着点坐标

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基于四元十字阵的被动声定位技术研究

基于四元十字阵的被动声定位技术研究

作者：向瑾中北大学

学位级别：硕士

随着计算机技术的高速发展,基于信号处理的声目标定位技术得到了很大的关注。利用目标在运动过程中所产生的噪声,从而确定目标的位置信息是被动声定位技术的关键,这一技术被广泛应用在军事中。本论文基于当前国内外定位研究现状,选择了... 详细信息

随着计算机技术的高速发展,基于信号处理的声目标定位技术得到了很大的关注。利用目标在运动过程中所产生的噪声,从而确定目标的位置信息是被动声定位技术的关键,这一技术被广泛应用在军事中。本论文基于当前国内外定位研究现状,选择了利用目标噪声信号来实现对目标进行定位,并分析了地面典型目标-车辆的噪声特性。在论文中,主要就被动声定位的时延估计和定位算法进行了较为深入的研究,系统地分析了定位误差产生的原因、定位误差公式的推导以及在有风的影响定位所受到的影响,为声探测系统的设计奠定了理论基础,并在此基础上对声定位系统进行了仿真计算,为其在硬件中的实现奠定了坚实的基础和理论研究。时延估计是被动声定位的关键。本文在对比多种时延算法后最终确定广义互相关算法来估计各声传感器所接收到的信号的时间延迟量,并将仿真后的定位算法运用到实际中,从而对声定位的相关技术进行了一系列的研究。

关键词：被动声定位时延估计定位算法定位仿真

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多元空间声阵被动声定位研究

多元空间声阵被动声定位研究

作者：李昆原昆明理工大学

学位级别：硕士

被动声定位结合了声学,通信与信号处理领域的一门重要的具有多学科交叉性的研究分支。根据这一理论对枪射击位置的定位已成为目前研究的重点之本论文基于当前国内外空气被动声定位的研究现状,先后讨论了单声传感器被动声定位和三元平... 详细信息

被动声定位结合了声学,通信与信号处理领域的一门重要的具有多学科交叉性的研究分支。根据这一理论对枪射击位置的定位已成为目前研究的重点之本论文基于当前国内外空气被动声定位的研究现状,先后讨论了单声传感器被动声定位和三元平面声阵被动声定位理论。重点分析五元空间声传感器阵列被动声定位,并对其进行了误差分析。发现了五元空间声阵被动声定位精度较差的问题。针对此问题,从增加声传感器角度出发,提出七元空间声传感器阵列被动声定位算法。对其进行误差分析后,并与五元空间声阵被动声定位性能进行比较,得出七元空间声传感器阵列被动声定位算法能有效的提高了目标声源位置定位性能的结论。在分析五元声阵和七元声阵的研究中发现,影响定位性能的另一个因素为时间延迟估计算法的精确度。文中在分析了小波变换理论基础后,将一阶离散高斯小波时间延迟估计算法引入至五元空间声阵被动声定位中,发现其估计算法估计性能较差,且算法又较为复杂。针对这些问题,提出了基于提升小波时间延迟估计算法,并将这两种时间延迟估计算法引入七元空间声阵被动声定位中做对比分析,发现基于提升小波时间延迟估计算法有效的提高算法的运行速度和估计的精确度。

关键词：被动声定位多元空间声阵时间延迟估计小波分析

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基于传声器阵列的被动声定位研究

基于传声器阵列的被动声定位研究

作者：张伟南京理工大学

学位级别：硕士

本文讨论了基于传声器阵列的被动声定位技术。被动声定位技术在军事领域和现代化工业中发挥着很重要的作用。首先，本文对被动声定位系统的声场环境作了简要描述，阐述了温度和风等环境因素对声传播的影响。介绍传声器的种类、技术指... 详细信息

本文讨论了基于传声器阵列的被动声定位技术。被动声定位技术在军事领域和现代化工业中发挥着很重要的作用。首先，本文对被动声定位系统的声场环境作了简要描述，阐述了温度和风等环境因素对声传播的影响。介绍传声器的种类、技术指标及选用。对三种时延估计技术进行了分析比较。然后，提出了基于四元十字阵和五元十字阵的被动声探测阵列定位模型及算法，并且分析讨论了各自的定向，定距精度。最后，本文设计了被动声定位的系统，包括硬件的调研、选择和制作：软件操作，程序编写;试验参数的选择融合。并进行现场试验。试验分为室内和室外两种情况。分别以室内人声，室外警笛声和可控火箭弹飞行中脉冲修正侧喷点火信号作为声源。试验结果表明，本文对定位模型的研究、定位误差的全面分析、定位算法的选择融合是比较合理的。

关键词：传声器时延估计互相关被动声定位基阵

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低空目标被动声定位系统设计与研究

低空目标被动声定位系统设计与研究

作者：宋杨杨长安大学

学位级别：硕士

被动声定位技术可以有效地对低空目标定位,并且具有隐蔽性高、造价低等优点,因此被广泛应用于军事、安全监控等领域。但是,在对低空目标实际定位过程中,由于受到环境噪声的影响,造成在低信噪比的环境下,传统的被动声定位算法得到的定位... 详细信息

被动声定位技术可以有效地对低空目标定位,并且具有隐蔽性高、造价低等优点,因此被广泛应用于军事、安全监控等领域。但是,在对低空目标实际定位过程中,由于受到环境噪声的影响,造成在低信噪比的环境下,传统的被动声定位算法得到的定位结果仍存在较大的误差。针对以上问题,本文设计了一个低空目标被动声定位系统,采用基于到达时延差（Time Difference of Arrival,TDOA）的声定位算法实现对低空目标的定位。首先,分析了广义互相关（Generalized Cross Correlation,GCC）时延估计算法的几种加权函数,为了减小时延估计误差,结合二次相关法对广义互相关-相位变换加权-调整参数相干因子（GCC-Phase Transform-ργ,GCC-PHAT-ργ）算法进行了改进,并通过仿真验证了改进算法提高了抗干扰性能和时延估计精度。重点研究立体七元声传感器阵列,推导基于到达时延差的声定位算法,并对影响目标声源的距离、方位角及俯仰角定位精度的因素进行仿真与分析。接着,介绍了低空目标被动声定位系统的整体结构;硬件部分设计了声传感器阵列、信号处理模块、多通道数据采集模块;软件部分详细介绍了系统的数据采集及传输模块,并在此基础上完成时延估计、定位算法等模块的功能设计。最后,搭建测试平台,通过两组实验分析了采样频率和目标声源的距离对定位结果的影响,并且将实验得到的定位误差与仿真估计误差进行了对比。实验结果表明,增加系统的采样频率可以降低定位误差;目标声源的距离较近或较远都会对目标的测距结果带来较大的误差,合适的目标声源距离的测距结果会更准确,并验证了改进算法提高了系统的定位精度。

关键词：被动声定位低空目标时延估计广义互相关二次相关

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被动声定位的一种时延模型

声学与电子工程 1997年第3期 11-13页

作者：石践胡延平李广森国防科技大学电子工程学院长沙410073

本文提出了一种应用加权非线性最小二乘算法的时延模型,它相当于在逻辑上增加了阵列尺寸.计算机模拟表明定位精度得到了提高.

关键词：声呐被动声定位时延模型