超音速子弹声源定位算法研究与设计.pdf

宣臻交硕士学位论文超音速子弹声源定位算法的研究与设计作者:张西爽导师:高金山北京交通大学年月
聊躲/丑郧坞学位论文作者签名:武面爽签字日期:列仁年/骂日学位论文版权使用授权书夏旮卦隆日提供阅览服务,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得签字日期:
北京交通大学硕士学位论文超音速子弹声源定位算法的研究与设计作者姓名:张西爽导师姓名:高金山学位类别:工学学科专业:计算机科学与技术称:副教授学位级别:硕士研究方向:嵌入式系统年月学号:职中图分类号:学校代码:密级:公开.
致谢的治学态度,深厚的理论功底,丰富的实践经验,精益求精的工作作风和科学的刘蒙、江小叶、申大伟等同学给我很多帮助,在此向他们表达我的感激之情。最后感谢我的父母,他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。本论文的工作是在我的导师高金山副教授的悉心指导下完成的,高老师严谨工作方法给了我极大的帮助和影响。在两年半的时间里,高老师不仅悉心指导我完成实验室的科研工作,在学习上和生活上给予了我很大的关心和帮助,在此向高老师表示衷心的谢意。尹辉老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见,在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间,董秀彩师姐和冯知非师兄给了我很多指点,
摘要胁。为了及时、准确地确定狙击手的位置,对反狙击手探测系统的研究十分必要。近年来,基于声学方法的狙击手探测系统因具有功耗低、实用性强、结构简单等特点,得到了广泛的研究和应用。本文是利用声探测的方法研究了适用于小型设终得出检测点到狙击手的距离和方位角。在作战中,狙击手一般隐蔽性好、杀伤力强,对己方人员安全构成严重的威备的超音速子弹声源定位技术。超音速子弹在被击发的瞬间会产生枪口激波,弹丸在超音速飞行的过程中会产生马赫波。本文对这两种波的基本特征进行了深入分析,探讨了子弹头结构与马赫波波形的关系问题,并将马赫波和枪口激波与自然界中跟其相似的声波进行了对比,为正确识别超音速子弹产生的声波提供了依据。在算法研究中,对近距离和远距离两种情况下的狙击手定位进行分析总结,推导出对枪口激波依赖性相对较小的联合定位算法。该算法的特点是引入了马赫波传播的单位方向向量和弹道的单位方向向量,依次确定了马赫角、马赫数和麦克风阵列到弹道的距离,最在声源定位软件设计中,给出了超音速子弹声源定位系统的整体框架;设计了前后台工作方式;利用月砗詹ń辛思穑焕怀ぜ剖姆椒对声波到达时间进行记录;采用位模数转换器对枪口激波信号进行采集;同时设计了键盘和允镜幕静僮鳎辉擞貌楸矸ǘ匀呛性怂悖蛔詈蠖陨源定位模块进行了设计。在论文最后,根据已有的马赫波和枪口激波数据,对算法进行了初步验证,并对验证结果进行了分析。关键词:狙击手定位;枪口激波;马赫波;麦克风阵列;定位算法;嵌入式系统分类号:
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目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.课题背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..论文的组织结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..超音速子弹声波特征分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.马赫波⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..其他常见声波与马赫波和枪口激波的对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯超音速子弹声源定位算法研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯定位模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯定位算法前期理论探讨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.砗詹ùú·.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯声源定位系统设计目标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯声源定位流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯声源定位系统整体框架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯系统控制模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯信息获取模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯