空氣中目標聲場建模與軟件實現(xiàn).pdf

1、在開發(fā)針對低空飛行及地面機動目標的聲被動定位系統(tǒng)時，常常需要進行多次外場實驗，以得到不同運動狀態(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)的準確性和可靠性。顯然這將耗費大量的人力、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)，實現(xiàn)了基陣接收到直升機輻射噪聲的仿真。此仿真系統(tǒng)可以設定各種參數(shù)以模擬產(chǎn)生具有特定頻率特性的直升機輻射噪聲，按照直升機飛行參數(shù)的設定和環(huán)境參數(shù)的設定產(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)進行時頻域分析，估計出各陣元接收數(shù)據(jù)間的相對時延，進而估計出目標的方位。仿真系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)涉及真實環(huán)境的各個方面，可以在最大程度上逼近各種真實環(huán)境。軟件用功能強大的VisualC++語言編程實現(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驗的實測數(shù)據(jù)，在理論設計階段對系統(tǒng)進行各種性能的評價，節(jié)約人力、物力資源。 本文的主

3、要工作包括：1、研究了直升機及地面裝甲車的聲場特征。結(jié)合實測數(shù)據(jù)，分析了這兩種目標噪聲的時域、頻域特征。研究了影響目標噪聲傳播的因素：空氣溫度、濕度、風速、風向及大氣中的雨雪等。建立了目標噪聲信號傳播和衰減的數(shù)學模型。 2、研究了用于接收目標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噪聲。結(jié)合用于估計各陣元上接收的噪聲信號問相對時延的廣義互相關(guān)算法的影響因素，給出了基于高采樣率的

4、各個陣元上精確時延信號的產(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)學模型基礎(chǔ)上的軟件設計方法，給出了仿真系統(tǒng)硬件部分的設計和使用方案。設計出目標運動狀態(tài)仿真、目標時頻域分析、陣元問時延估計、目標方位估計及數(shù)據(jù)D/A輸出模塊。 4、給出日標噪聲的組成成分不同情況下，不同環(huán)境參數(shù)下的仿真實例。分析了仿真實例的時域通過特性和頻域功率譜特性，估計出其他陣元上接收到數(shù)據(jù)相對于一號陣元的時延，