雷場地面聲目標定位方法研究，蘇淑靖著。
基本介紹
- 中文名：雷場地面聲目標定位方法研究
- 作者：蘇淑靖
- 導師：顏景龍
- 學科專業：機械電子工程
- 學位級別：博士論文
- 學位授予單位：北京理工大學
- 學位授予時間：2008
基本信息,內容簡介,
基本信息
論文作者
蘇淑靖著
導師
顏景龍指導
學科專業
機械電子工程
學位級別
博士論文
學位授予單位
北京理工大學
學位授予時間
2008
關鍵字
探雷 地雷 定位 目標檢測 信號處理 參數估計
館藏號
E951.2
館藏目錄
2010\E951.2\1
內容簡介
參數估計是陣列信號處理的一個重要內容，其中目標位置的精確估計是單陣列難以解決的問題。利用多個感測陣列對目標參數聯合估計，可以充分利用多個陣列所獲得的大量信息對目標參數進行估計，有效提高參數估計的精度，因而具有很重要的套用價值。
論文針對網路化雷場中的地面目標定位問題展開研究工作。研究對象主要是利用多個被動式聲感測陣列實現戰場環境下的地面目標定位。主要圍繞多陣列參數估計模型的建立、定位算法的理論推導和驗證及算法仿真進行了深入的研究。 首先對戰場地面機動目標噪聲信號的產生和傳播機理進行了深入的研究，研究表明戰場地面機動目標的噪聲信號屬於窄帶信號，因此利用窄帶信號處理方法解決戰場地面目標定位問題是可行的。
在此基礎上通過理論推導和計算機仿真，定性的分析了陣列幾何結構、噪聲源數對目標信號方位角(DOA)估計可能達到的最優估計特性—克拉美-羅界的影響，為設計陣列結構參數提供了依據。 為適應雷場網路化技術的需求，提出採用多陣列聯網技術解決雷場地面聲目標的定位問題；在分析單陣列參數估計數據模型的基礎上，建立了任意陣形、任意陣列數、任意目標數下網路化陣列場的通用數據模型，並將該模型簡化為單目標、單陣列情況下的數據模型，得出簡化後的數據模型與已有的單目標及單陣列數據模型完全相同，證明了建立的通用陣列場數據模型的正確性。
另外，建立的模型中包含了諸如譜成分、感測器接收信號間的相干性、波陣面到達各感測器的相對時延、波陣面相對各陣列的方位角、目標位置坐標等目標參數，以及一些典型的模型參數如信噪比(SNR)、信號頻寬、採樣數和陣列幾何結構。該模型的建立為提高其中參數估計的精度提供了可靠的依據。 三角交叉測量和多信號分類(MUSIC)平均譜估計算法是目前常用於多陣列目標定位的兩種算法。當陣列場中只有單一目標時，用這兩種算法可以得到較好的定位結果，而且算法簡單、快速。但當陣列場中存在多目標時，這兩種算法都存在定位模糊性問題。為了解決這些算法存在的定位模糊性問題同時考慮到戰場網路系統靠電池供電、通信頻寬有限、存儲容量有限等局限性，論文提出一種陣列場網路定位的新算法，該方法把凸集影射原理套用到MUSIC譜估計算法中，通過求各陣列信噪子空間的交集，對目標進行定位。
分析表明該算法不僅解決了現有陣列場定位算法存在的定位模糊性問題，而且該算法的大部分計算是通過分散式陣列並行計算，各陣列傳輸到融合中心的數據量很少，這樣既提高了計算速度，又符合戰場環境能耗少、節約數據通信頻寬及存儲空間有限的要求。
大量的仿真試驗及蒙特卡羅仿真對文中涉及的定位算法進行了分析，分析表明本文提出的算法具有運算簡單快速、定位精度高、魯棒性強的特性。 本文的研究為網路化戰場聯合目標定位、目標識別、目標跟蹤等協同任務的處理提供了有益的理論和技術參考。
