基于纳机电矢量水听器的水下目标估计

纳机电矢量水听器是一种新型的声音传感器,根据鱼类侧线听觉仿生学原理设计.文中对这种传感器的定向功能进行了研究,综合国内外各种文献中的几种单矢量水听器定向算法,选取了波束形成法应用于纳机电矢量水听器.并对水听器的测向功能进行了室外水库测试,实验结果表明:在室外水库较复杂的环境中,纳机电矢量水听器能够实现声目标定位,为下一步的海洋真实环境测试打下基础.     

纳机电矢量水听器二元阵的实验研究

纳机电矢量水听器根据鱼类听觉器官侧线设计,是一种新型微纳结合的纤毛式水声矢量探测仿生结构。以往关于纳机电矢量水听器的定向研究都是基于单个水听器的,方位角出现了左右舷模糊,波束图的主瓣宽度较宽。为提高水听器的性能,改进了其敏感单元和封装方式,经国防科技工业一级测量站标定,其频率响应范围为20~2 000 Hz,灵敏度为-165 dB。为解决左右舷模糊,采用二元阵进行定向,水听器的两路输出信号被校准一致后,在某开阔水域进行了纳机电矢量水听器二元阵的实验研究,验证了纳机电矢量水听器二元阵水平沿X轴放置时能够唯一确定目标的方位角,但是俯仰角出现了左右舷模糊;对低频信号的定向能力较强;具有可靠的跟踪水下运动目标能力。     

数据融合在矢量水听器目标定向估计中的应用

结合多传感器数据融合技术和矢量水听器的目标定向原理,提出了一种水下目标定向估计的改进算法.该算法仍然具有声压阵速联合信息处理所具有的抗各向同性非相干干扰的能力.针对传统平均声强器采用算术平均方法估计被测目标声强的缺点,充分利用被测样本数据,采用基于方差的加权优化数据融合方法估计声强.仿真实验说明,定向融合算法在目标方向0～3600范围和噪声0～15 dB的情况下,比传统的平均声强器具有更高的定向精度.对水下目标检测工程有重要的应用意义.     

矢量水听器自适应线谱增强应用研究

矢量水听器可以同步、共点测量声场的声压与振速信息.为了有效利用声压和振速的相关性,设计了双输入端自适应线谱增强器,并利用自适应线谱增强对实测的噪声数据进行了处理.结果表明,线谱增强器在双输入端分别输入声压与振速信号时比在单输入端输入声压时,对背景噪声有更好的抑制作用,输出的线谱亦更加明显.     

一种矢量水听器浮标补偿角挑选方法

矢量水听器浮标在海上试验时一般需用到真方位、声学方位、罗经值 3 个参数,但罗经安装过程中很难正对大地坐标系正北方向,海上试验前一般都需要校准。针对这个问题,采用了直方图的方法挑选矢量水听器浮标补偿角,挑选出的补偿角用于海上试验时声学测向角度补偿,保证声学方位测量的准确性。     

基于单矢量水听器四种方位估计方法

单矢量水听器能同时拾取声场的声压和振速信息,可以估计目标方位。根据不同的噪声背景和信号形式,单矢量水听器有多种方位估计方法。平均声强器的处理方法能很好地抗各向同性的非相干干扰;线谱方位估计能有效检测辐射线谱信号的目标,并进行目标方位估计。当宽带信号中存在线谱相干干扰,以及线谱信号被宽带相干噪声干扰时,上述两种方法不能检测目标。为解决这个问题,新提出了直方图和加权直方图两种方法,直方图方位估计法能抗强线谱相干干扰,并能区分含线谱的多目标;加权直方图方位估计法能从宽带相干干扰中检测目标,估计目标方位。并着重介绍了后两种方法的原理,对四种方法进行了计算机仿真,并用海试结果验证了上述结论。     

矢量水听器阵列宽带相干信号方位估计研究

针对多径条件下相干声源方位估计问题,研究了矢量水听器阵列信号方位估计的MUSIC与ESPRIT方法,并通过空间重采样推广到宽带信号方位估计中.实船噪声的计算机仿真表明:6元矢量水听器阵列可以分辨空间间隔不大于15o的2个目标,并可利用相干信号子空间方法解相干源,在声引信多目标分辨中有应用前景.     

基于矢量信号处理的水声定位系统

将传统的水声定位系统与矢量水听器相结合，设计了一种全新的轻便型长基线被动水声定位系统。介绍了系统的组成和工作原理，并结合近年来出现的矢量信号处理技术，设计了新的实时信号处理软件。经湖试和海试，系统的可行性得到了初步的验证。     

仿生水听器设计、制造与测试

根据仿生鱼类侧线细胞纤毛原理,设计、制造并测试了一种新型双纤毛压阻水听器,用于检测水下声信号.与传统的压电水听器相比,这种水听器具有体积小和矢量性的优点.利用聚氨酯仿生细胞壁作为透声帽,利用硅油模拟细胞液和压阻微梁模拟感觉纤毛三层拾振结构,从而提高纤毛式水听器的可靠性.封装以后的纤毛式水听器采用振动台和矢量水听器校准系...     

基于DSP6711的OFDM技术编解码实现

基于浮点数字信号处理芯片DSP6711,采用软件无线电方法构建一个基本的OFDM通信系统。在用MATLAB语言对该通信系统进行仿真的基础上,完成了CCS2．1软件平台上的由DSP硬件组成的OFDM系统C语言编程和运行通过;并利用Matlab所建立的仿真信道对此OFDM系统的编解码性能进行了测试。结果表明,论文所建立的编解码实现方案对高斯衰落信道具有一定的对抗性。     

船载内波快速观测技术设计

针对船载内波尤其内孤立波观测所面临的数据采样和快速下放所面临的技术问题,系统介绍了船载内波快速观测技术设计的基本路线.主要设计包括:系统的总体设计,SBE-49 CTD外部扩展数据采集系统技术,C8051F320和NAND结构的FLASH设计和甲板作业设备.满足了内波快速观测技术设计的要求.     

Underwater Acoustic Image Transmission System Based on DSP

The underwater acoustic image transmission system based on the high-speed DSP device TMS320C549 has been studied.We use Goertzel algorithm for source decoding and MFSK for modulation.Turbo code is used for channel coding and decoding.The purpose is to implement underwater video image data transmission.     

基于DSP和CPLD的数字ADCP信号处理系统

利用声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测量流速是20世纪80年代初发展起来的一种流速流量测验新技术。文章介绍了一种以DSP和CPLD为核心的数字ADCP信号处理系统,阐述了系统工作原理、系统结构和软硬件设计。系统以TMS320C5410芯片作为系统控制和信号处理的核心,采用数字滤波和直接数字合成技术为接收和发射模块,提高系统的速度到10ns运算级,极大的降低了输入输出信号的漂移,水体空间分辨率达到1m。     

基于C/S的矢量数字海图更新体系研究

在介绍了国际上矢量数字海图更新方式的基础上,针对我国的矢量数字海图,给出了一种基于客户/服务器(即C/S)模式的矢量数字海图更新体系,并从工程实现的角度详细阐述了利用更新数据指令包实现该体系的思路和方法,最后对其中的主要功能模块的实现过程进行了深入分析。     

基于北斗系统的海洋环境监测数据传输系统设计

适应复杂海洋环境条件的数据通信传输技术是获取海洋监测数据、确保海洋环境立体监测系统业务化运行的关键技术.对卫星通信设备通信稳定性和可靠性提出了很高的要求.基于北斗卫星系统开发适应海洋环境条件的通用通信控制终端.并通过将控制终端安装在浮标上,将浮标采集的监测数据按规定的传输协议传输到地面数据接收站,构建从海上监测设备到地面接收站的数据链路,实现离岸监测数据利用我国自主卫星系统的可靠传输.     

基于C8051F021的智能化风传感器的设计

介绍了基于美国 Cygnal公司新型、高速 So C( System on Chip)单片机 C80 5 1F0 2 1研制的数字化风速风向传感器。它能自动完成风速、风向参数的采集及处理 ,并以 RS- 2 32 C(或 RS- 485 )的形式输出。实验证明 ,该传感器电路紧凑、性能稳定、功能完善 ,在海洋、陆地气象站有着广泛的应用前景。     

基于新一代Argos卫星系统的表面漂流浮标设计

介绍了改进的表面漂流浮标的功能、组成和设计过程.该浮标加装了Argos卫星收发器和GPS模块,相比目前的表面漂流浮标,该浮标具有数据传输有效性高,功耗低,采集数据量大,可双向通信等特点.浮标在布放后可通过网络申请对浮标参数进行设置,再由卫星将设置参数发送给浮标:浮标利用GPS模块对其直接定位,且定位精度显著提高.浮标测...