空氣中目標(biāo)聲場建模與軟件實(shí)現(xiàn).pdf

1、在開發(fā)針對低空飛行及地面機(jī)動目標(biāo)的聲被動定位系統(tǒng)時(shí)，常常需要進(jìn)行多次外場實(shí)驗(yàn)，以得到不同運(yùn)動狀態(tài)下以及不同聲場環(huán)境中陣列接收到的數(shù)據(jù)，從而檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。顯然這將耗費(fèi)大量的人力、物力，并且由于環(huán)境參數(shù)的變化，采集的數(shù)據(jù)很難滿足系統(tǒng)的各種情況需求。本論文通過一套軟硬件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了基陣接收到直升機(jī)輻射噪聲的仿真。此仿真系統(tǒng)可以設(shè)定各種參數(shù)以模擬產(chǎn)生具有特定頻率特性的直升機(jī)輻射噪聲，按照直升機(jī)飛行參數(shù)的設(shè)定和環(huán)境參數(shù)的設(shè)定產(chǎn)生基陣接

2、收到的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)產(chǎn)生后，可以對仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻域分析，估計(jì)出各陣元接收數(shù)據(jù)間的相對時(shí)延，進(jìn)而估計(jì)出目標(biāo)的方位。仿真系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)涉及真實(shí)環(huán)境的各個(gè)方面，可以在最大程度上逼近各種真實(shí)環(huán)境。軟件用功能強(qiáng)大的VisualC++語言編程實(shí)現(xiàn)，界面友好，各種參數(shù)可以手動改寫，方便用戶構(gòu)造各種特定的仿真環(huán)境。利用此仿真系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)在很大程度上可以替代外場實(shí)驗(yàn)的實(shí)測數(shù)據(jù)，在理論設(shè)計(jì)階段對系統(tǒng)進(jìn)行各種性能的評價(jià)，節(jié)約人力、物力資源。 本文的主

3、要工作包括：1、研究了直升機(jī)及地面裝甲車的聲場特征。結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)，分析了這兩種目標(biāo)噪聲的時(shí)域、頻域特征。研究了影響目標(biāo)噪聲傳播的因素：空氣溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向及大氣中的雨雪等。建立了目標(biāo)噪聲信號傳播和衰減的數(shù)學(xué)模型。 2、研究了用于接收目標(biāo)噪聲的陣列陣元特征，建立了陣列的位置誤差模型，陣元幅度、相位誤差模型，并基于這些模型接收目標(biāo)噪聲。結(jié)合用于估計(jì)各陣元上接收的噪聲信號問相對時(shí)延的廣義互相關(guān)算法的影響因素，給出了基于高采樣率的

4、各個(gè)陣元上精確時(shí)延信號的產(chǎn)生方法。 3、討論了面向?qū)ο缶幊陶Z言的優(yōu)越性。結(jié)合軟件工程，給出了在上述理論和數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上的軟件設(shè)計(jì)方法，給出了仿真系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)和使用方案。設(shè)計(jì)出目標(biāo)運(yùn)動狀態(tài)仿真、目標(biāo)時(shí)頻域分析、陣元問時(shí)延估計(jì)、目標(biāo)方位估計(jì)及數(shù)據(jù)D/A輸出模塊。 4、給出日標(biāo)噪聲的組成成分不同情況下，不同環(huán)境參數(shù)下的仿真實(shí)例。分析了仿真實(shí)例的時(shí)域通過特性和頻域功率譜特性，估計(jì)出其他陣元上接收到數(shù)據(jù)相對于一號陣元的時(shí)延，