水雷引信的地震波探测技术研究

发布时间：2022-02-18 17:05

　　由于现代舰船不断采用隐身和降噪技术使其防护能力日趋增强，造成了传统水雷引信对舰船目标探测和识别的难度增加，因此，迫切需要水雷技术的改进和更新，这就给水雷的地震波引信信号检测识别技术的发展带来了机遇和方向。本文分析了地震波信号的产生机理，明确地震波引信技术的关键是对目标信号的检测和识别。首先，进行舰船地震波信号的基本理论研究，分析了舰船地震波信号产生机理，建立了浅海海底环境模型，并根据理论研究对舰船地震波信号质点运动规律进行仿真计算，明确了舰船地震波信号的探测依据。其次，在小波分析理论的基础上，研究了小波变换在舰船地震波信号频谱分析和去噪技术中的应用，表明了小波分析方法在研究非平稳舰船地震波信号时具有明显的优势。在本文的最后，结合前面的理论分析和算法研究，对舰船地震波信号谱能量进行了实验分析，验证了舰船地震波信号在海底传播的频率特性，并完成了基于DSP的低功耗水雷地震波引信的设计。 

【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究的现状和发展趋势
        1.2.1 水雷发展简介
        1.2.2 水雷引信系统的发展现状
    1.3 本文主要内容
    1.4 论文结构
第2章 水雷引信地震波的基本理论
    2.1 舰船地震波场的形成
        2.1.1 地震波简介
        2.1.2 舰船物理场
        2.1.3 舰船物理场噪声
        2.1.4 舰船海底地震波的形成
    2.2 舰船地震波的特点和种类
        2.2.1 纵波和横波
        2.2.2 面波
        2.2.3 舰船地震波的传播
    2.3 水雷地震波引信的基本理论
        2.3.1 地震波水雷引信系统的基本组成
        2.3.2 地震波水雷引信的探测系统的基本组成
    2.4 水雷声换能器
        2.4.1 声换能器的分类
        2.4.2 声换能器的主要性能指标
        2.4.3 声换能器的设计依据
        2.4.4 矢量水听器的工作原理
    2.5 水声学基本理论
        2.5.1 水声学简介
        2.5.2 水声信号处理技术
        2.5.3 被动水声信号检测
    2.6 章节小节
第3章 水雷引信的地震波信号产生机理研究
    3.1 半无限弹性海底环境模型的建立
    3.2 舰船地震波在海底的传播规律研究
        3.2.1 舰船地震波的特征方程及其根
        3.2.2 质点位移和运动轨迹的推导
        3.2.3 质点位移和运动轨迹的仿真计算
    3.3 半弹性海底舰船地震波仿真计算
    3.4 章节小结
第4章 水雷引信的地震波信号检测与处理
    4.1 小波分析理论简介
        4.1.1 小波分析基础理论
        4.1.2 连续小波变换的性质
        4.1.3 离散小波变换
        4.1.4 Matlat 算法
    4.2 低频信号的检测
    4.3 基于小波的地震波信号的功率谱分析
        4.3.1 信号的时变功率谱
        4.3.2 小波系数对功率谱的影响
        4.3.3 基小波的选取
        4.3.4 地震波信号的功率谱估计正确性检验
    4.4 基于小波变换的地震波信号去噪
        4.4.1 舰船地震信号的小波分解
        4.4.2 舰船地震波信号的阈值选择
        4.4.3 舰船地震波信号重构
    4.5 本章小结
第5章 水雷引信的地震波信号仿真分析与设计
    5.1 MATLAB 仿真平台简介
        5.1.1 MATLAB 软件的特点
        5.1.2 MATLAB 的系统结构
    5.2 舰船地震波信号谱能量分析实验
        5.2.1 实验条件
        5.2.2 数据处理算法
        5.2.3 实验结果分析
    5.3 基于 DSP 低功耗水雷地震波引信的设计
        5.3.1 DSP 芯片简介
        5.3.2 系统总体框图设计
        5.3.3 A/D 模数转换电路设计
        5.3.4 外部扩展存储器设计
        5.3.5 并/异行转换接口设计
        5.3.6 DSP 软件设计
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]靶场光学测量数据大气折射修正研究[J]. 周慧,赵满庆.  计算机仿真. 2012(09)
[2]地震波信号降噪技术[J]. 余道友,颜冰,韩宝栋,赵能平.  船电技术. 2012(02)
[3]小波阈值降噪技术在振动信号处理中的应用[J]. 王秉仁,杨艳霞,蔡伟,杨士青.  噪声与振动控制. 2008(06)
[4]小波变换降噪技术及其在Matlab中的实现[J]. 赵海英,纪超辉.  兵工自动化. 2006(02)
[5]航行舰船地震波及其在水中目标探测中的应用[J]. 陈云飞,吕俊军,于沨.  舰船科学技术. 2005(03)
[6]舰船海底地震波及其在水雷引信中的应用[J]. 卢再华,张志宏.  水雷战与舰船防护. 2004(04)
[7]现代鱼雷、水雷技术发展研究[J]. 茹呈瑶.  舰船科学技术. 2003(04)
[8]俄罗斯的水雷武器[J]. 陈开权.  水雷战与舰船防护. 2003(01)
[9]水声换能器及其研究和发展[J]. 曾台英,贾叔仕.  仪表技术与传感器. 2002(11)
[10]水雷引信发展趋势及采用的主要技术[J]. 王贵明,张光法.  水雷战与舰船防护. 2002(03)

博士论文
[1]浅海环境下的水声信道辨识技术研究[D]. 高成志.哈尔滨工程大学 2011
[2]浅海甚低频声传播建模与规律研究[D]. 张海刚.哈尔滨工程大学 2010

硕士论文
[1]地震波引信信号检测和识别技术研究[D]. 鲍雪.沈阳理工大学 2009
[2]基于小波变换的图像去噪方法研究[D]. 张郝.北京交通大学 2008
[3]基于无线传感器网络的心电监护系统设计[D]. 朱洁.电子科技大学 2008
[4]水声换能器与换能器阵技术研究[D]. 滕舵.西北工业大学 2004



本文编号：3631213