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《国防科学技术大学》 2010年
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基于时延估计的被动声定位研究

王伟  
【摘要】:基于时延估计的被动声定位方法是声定位领域中重要的一类,为了提高这类方法的性能,本文对其中的两个关键技术:时延估计(TDE,Time Delay Estimation)、定位算法作了深入研究。 在时延估计方面,对常用时延估计算法作了总结,通过四类时延估计方法的理论分析论证了各自的特点,通过仿真计算、实验信号处理验证了各自的优点和适用条件。针对常见目标信号都具有的低频线谱特征提出利用希尔伯特黄变换(HHT)进行特征谱提取和时频分析,并提出一种高精度的线谱信号时延估计方法。此方法能有效克服其他方法在线谱信号时延估计的劣势,并且在对宽谱信号进行时延估计具有与常用时延估计方法相似的性能。 在定位算法方面,首先对平面四元十字阵和五元十字阵进行了研究,并在定位精度分析时摒弃传统的远场条件简化算法,提出利用编程实现全空间精度计算。仿真计算和实验结果都证明平面五元十字阵在距离精度和俯仰角精度方面比四元十字阵性能更优良;在方位角精度方面,四元十字阵在一定条件下比五元十字阵性能更好。其次,本文提出一种基于双曲线交汇的时空联合远程目标定位算法,此方法适用于多阵列远程目标定位,结合本文提出的平均概率密度数据融合方法对海试数据进行处理,实现较高精度目标二维定位。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB52

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 苏刚;声探测低空目标定位滤波算法及数据关联算法研究[D];杭州电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙建伟,谭惠民;被动声目标定位与跟踪的实验研究[J];北京理工大学学报;1999年06期
2 肖亮;韩焱;;基于多阵元基阵的超短基线声定位方法[J];弹箭与制导学报;2006年04期
3 王学青,时银水,朱岩;四元平面方阵对空声时延定位误差分析[J];电声技术;2005年11期
4 马援;;“枫树种子”飘然来——美国着手研制超微型无人机[J];国际航空;2007年04期
5 王学青;时银水;朱岩;;空间六元麦克风阵列及其定位精度[J];哈尔滨工业大学学报;2006年08期
6 杨慧娟,曲喜强,韩焱;基于小波变换的声阵列定位技术[J];火力与指挥控制;2004年S1期
7 李磊;王民钢;;利用声光精确定位导弹落点[J];科学技术与工程;2007年18期
8 张元,陈庆生,吴喜录;武装直升机的声场测试[J];南京理工大学学报;1996年02期
9 罗均;;方兴未艾的微型无人飞行器[J];世界科学;2008年02期
10 陆文骏;童利标;朱烨雷;郑锴;;基于BP神经网络的四元声定位的距离估计研究[J];声学与电子工程;2009年01期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 张小凤;双/多基地声呐定位及目标特性研究[D];西北工业大学;2003年
2 陈华伟;低空目标声测无源定向理论与算法研究[D];西北工业大学;2004年
3 马晓红;传声器阵列语音增强中关键技术的研究[D];大连理工大学;2006年
4 文静;供水管网泄漏检测定位中的信号处理研究[D];重庆大学;2007年
5 兰华林;深海水声应答器定位导航技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
6 杨娟;水下动目标被动跟踪关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
7 付进;长基线定位信号处理若干关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
8 李思纯;基于矢量水听器的目标特征提取与识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
9 曹冲锋;基于EMD的机械振动分析与诊断方法研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 许可喜;被动声探测若干关键技术研究[D];南京理工大学;2005年
2 季瑞;被动声探测系统及应用研究[D];西北工业大学;2007年
3 唐娟;不同环境下的时延估计算法及其仿真研究[D];南京信息工程大学;2007年
4 陶小亮;基于地震动的目标识别和人员定位算法的研究与实现[D];南京理工大学;2007年
5 向瑾;基于四元十字阵的被动声定位技术研究[D];中北大学;2008年
6 马志伟;被动声纳脉冲侦察的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 沙岚;无线电无源定位中窄带信号时延估计方法研究[D];大连理工大学;2009年
8 周泽民;光纤水听器阵列的被动聚焦定位研究[D];国防科学技术大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王登伟;吕英华;张博;刘兵;;基于光纤无线电的优化自适应波束形成算法[J];半导体光电;2007年05期
2 赵红;刘桥;;一种低旁瓣的子阵级数字波束形成方法[J];兵工自动化;2009年11期
3 王宏凯;房立清;熊超;;立体五元十字阵定位算法与精度分析[J];兵工自动化;2011年08期
4 杨小明;陶然;;基于分数阶Fourier变换和ESPRIT算法的LFM信号2D波达方向估计[J];兵工学报;2007年12期
5 刘永伟;商德江;李琪;陈梦英;;含悬浮泥沙颗粒水介质的声吸收实验研究[J];兵工学报;2010年03期
6 董明荣;许学忠;张彤;李家武;张敏;梁旭斌;;空中炸点三基阵声学定位技术研究[J];兵工学报;2010年03期
7 张光普;梁国龙;范展;付进;;瞬时相关积分法及其在线谱检测中的应用[J];兵工学报;2011年01期
8 肖卉;袁骏;;利用圆柱阵的空中目标测距算法研究[J];兵工学报;2011年03期
9 梁国龙;张锴;付进;张瑶;李利;;单矢量水听器的高分辨方位估计应用研究[J];兵工学报;2011年08期
10 卢海杰;章新华;熊鑫;;流形分离在非均匀圆阵上的应用[J];兵工学报;2011年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李凡;郭圣明;郭新毅;陈耀明;;环境不确定条件下的声纳性能预报[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
2 韩梅;程艳合;宋汝刚;;声纳浮标区域阵型建模与研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
3 范培勤;笪良龙;晋朝勃;韩梅;;浅海中声纳系统最优工作深度选择研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
4 钱洪宝;孙大军;;水声定位系统现状[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
5 张刚强;董阳泽;刘平香;;基于OPNET的水声网络协议攻击方法性能仿真研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
6 林亭;曾新吾;孙海洋;;欠空间采样率下相位在DOA估计中的应用[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
7 张青;李小坚;;基于广义时延估计的声源定位算法的研究[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
8 王向红;王海涛;;空间信号处理中的信息融合技术研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
9 王德石;杜贻群;任斌;;低频钹式换能器的性能分析与设计[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
10 苏保伟;王永良;周良柱;;辅助天线不同排列形式及位置变化对SLC影响[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 刘友永;水声差分跳频通信关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 李关防;模态域信号处理在水声中的应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 张之猛;水声信号处理中的盲解卷积技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 胡鹏涛;浅海中声能量分布的不均匀性对潜艇辐射噪声测量的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 雷亚辉;水下目标的时间反转法声探测技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 于蕾;OFDM系统的信道估计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 么彬;多子阵波束域高分辨水声成像技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 张进;宽带阵列信号波达方向估计算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
2 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
3 张海社;智能天线算法的研究[D];山东科技大学;2010年
4 艾广燚;基于DSP的航空相机地面景物模拟系统的研究[D];长春理工大学;2010年
5 刘卫兵;基于局域均值分解的机械故障诊断方法研究[D];郑州大学;2010年
6 李婧琳;基于探地雷达的刚性路面板下脱空系统识别方法[D];郑州大学;2010年
7 何文翔;矢量传感器多普勒定位研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 陈乃锋;MFSK水声通信信号处理子系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 范波;多途信道下的水下目标模拟器显控软件设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 谭学者;水下低频隔声特性理论与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱庆厚;;到达时间差(TDOA)测向定位研究[J];电讯技术;2007年01期
2 尹义蓉;高勇;;基于UKF与融合的声探测定位与跟踪[J];电光与控制;2010年12期
3 林岳松,李兆利,钱积新;多源信息融合中的位置级融合评述[J];电声技术;2002年12期
4 林岳松,李兆利,薛安克,钱积新;被动声预警系统信息融合及组网技术研究[J];电声技术;2003年01期
5 侯志国;何强;罗晓松;;声探测多传感器多目标定位与跟踪方法[J];电声技术;2010年09期
6 胡来招;一种快速机载无源定位方法的分析[J];电子对抗技术;2001年01期
7 邓新蒲,周一宇,万钧力;测角目标定位的协方差矩阵旋转变换滤波算法[J];电子学报;2000年12期
8 潘泉,叶西宁,张洪才;广义概率数据关联算法[J];电子学报;2005年03期
9 熊伟;陈立奎;何友;张晶炜;;有色噪声下的不敏卡尔曼滤波器[J];电子与信息学报;2007年03期
10 郭文艳;韩崇昭;;基于统计线性回归的粒子滤波方法[J];电子与信息学报;2008年08期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 邰滢滢;陈小惠;;基于模糊神经网络的数据关联融合算法[A];中国惯性技术学会第五届学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 林岳松;多运动目标的无源跟踪与数据关联算法研究[D];浙江大学;2003年
2 郭云飞;纯方位角目标跟踪理论与应用研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜巍;无源声传感器网目标概率定位算法[D];杭州电子科技大学;2009年
2 林茂;无源声探测网批处理目标跟踪算法[D];杭州电子科技大学;2010年
3 申屠晗;无源声探测目标跟踪与分类递推方法研究[D];杭州电子科技大学;2010年
4 张兴如;无源定位及其定位性能的分析[D];电子科技大学;2001年
5 许可喜;被动声探测若干关键技术研究[D];南京理工大学;2005年
6 胡炜薇;多传感器多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
7 王燕妮;被动声探测定位技术研究[D];中北大学;2006年
8 刘艳丽;被动声探测系统对目标定向、定位算法的研究[D];西北工业大学;2006年
9 张伟;基于传声器阵列的被动声定位研究[D];南京理工大学;2006年
10 季瑞;被动声探测系统及应用研究[D];西北工业大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张慧军;;基于蚁群-遗传算法的改进多目标数据关联方法[J];无线互联科技;2013年06期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王彦芳,王小平,樊金生,刘玉红;用可编程逻辑器件EPM7128SLC84实现细分电路[J];半导体情报;2001年01期
2 栗苹,崔占忠,施聚生;声目标识别技术及其在坦克目标识别中的应用[J];兵工学报;1996年01期
3 李在庭,高德勇,何遵文;直升机声信号特征提取和识别技术[J];兵工学报;1996年01期
4 章新华;水下目标自动识别的核心技术[J];兵工学报;1998年03期
5 贾云得,冷树林,刘万春,裴洪安;四元被动声敏感阵列定位模型分析和仿真[J];兵工学报;2001年02期
6 祝龙石;一种基于圆阵测量的扩展卡尔曼滤波算法[J];兵工学报;2001年04期
7 陈华伟,赵俊渭,蔡宗义,许学忠;一种改进的直升机声测被动定向算法[J];兵工学报;2001年04期
8 张士峰,夏胜平,贾沛然;导弹落点精度的综合评定方法[J];兵工学报;2002年02期
9 余学锋;多基雷达定位中站址误差影响分析[J];兵工学报;2002年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 武凤德;翁炬;;21世纪潜艇导航技术[A];中国惯性技术学会第五届学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 聂伟荣;多传感器探测与控制网络技术——地面运动目标震动信号探测与识别[D];南京理工大学;2002年
2 邓平;蜂窝网络移动台定位技术研究[D];西南交通大学;2002年
3 杨益新;声呐波束形成与波束域高分辨方位估计技术研究[D];西北工业大学;2002年
4 谷源涛;LMS算法收敛性能研究及应用[D];清华大学;2003年
5 王德俊;矢量声场与矢量信号处理理论研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
6 陈华伟;低空目标声测无源定向理论与算法研究[D];西北工业大学;2004年
7 尉宇;线性调频和非线性调频信号的检测与参数估计[D];华中科技大学;2005年
8 孙晖;经验模态分解理论与应用研究[D];浙江大学;2005年
9 张仔兵;连续相位调制信号的循环平稳特性及被动检测技术研究[D];电子科技大学;2006年
10 王燕;非合作目标精确定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪文件;新世纪中国海洋方向安全分析[D];中共中央党校;2000年
2 曹国强;声定位系统及其数字信号处理技术的研究[D];南京理工大学;2002年
3 陶新;无源定位方法与性能分析[D];电子科技大学;2002年
4 程宏;鱼雷弹道跟踪系统时延估计方法研究[D];西北工业大学;2002年
5 王斌;水下声源被动定向技术研究[D];西北工业大学;2003年
6 陈韶华;关于水中声源的信号检测与定向研究[D];西北工业大学;2003年
7 许占伟;基于DSP的被动声定位技术研究[D];南京理工大学;2003年
8 何树波;基于隐Markov模型的旋转机械故障诊断系统的研究[D];浙江大学;2003年
9 李强;最小均方误差时延估计方法研究[D];西北工业大学;2004年
10 何轲;超短基线阵在水雷目标探测与定位上的应用研究[D];西北工业大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨家兴,王晓春;一种强抗干扰能力的时延估计新算法[J];信息工程学院学报;1994年01期
2 吴喜录,陈庆生,程翔,张元;智能雷弹弹目交会及其时延估计[J];弹道学报;1997年03期
3 马雯,黄建国;广义相关时延估计在被动定位系统中的应用研究[J];探测与控制学报;2000年03期
4 祝龙石,丁庆海,张清泰;广义相关技术的应用研究[J];弹道学报;1997年03期
5 祝龙石,庄志洪,丁庆海,路建伟;一种基于多点内插的自适应时延估计[J];兵工学报;1998年03期
6 杨亦春,李晓东,田静;基于FICP算法提高对低频噪声时延的估计精度[J];应用声学;2002年06期
7 庞学亮,张效民;基于二次相关水下声源定向(时延)研究[J];探测与控制学报;2005年03期
8 黄清泉;;基于快速广义互相关时延估计算法的深度测量技术[J];四川兵工学报;2009年12期
9 杨国平;赵河明;李世中;李丽丽;;基于DSP的被动声探测时延估计[J];弹箭与制导学报;2010年03期
10 衣锦辉;;基于小波变换的炮声信号分析[J];科技信息;2010年28期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘红云;刘桂礼;罗倩;;基于改进时延估计的声源定位方法实现[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
2 毛卫宁;岳峻松;钱进;;多途时延估计[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
3 张青;李小坚;;基于广义时延估计的声源定位算法的研究[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
4 邓艳容;景新幸;周萍;;一种采用语音激励信息的时延估计法[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
5 赵小燕;吴镇扬;;结合激励信息和PHAT加权的时延估计方法[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
6 卢晓文;谢显中;;WCDMA系统中抗远近效应的时延估计算法研究[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
7 汪巧英;宋志杰;;非平稳信号的时延估计方法研究[A];2009年浙苏黑鲁津四省一市声学学术会议论文集[C];2009年
8 张光亮;方世良;徐步安;;单频脉冲水声信号的精密时延估计研究[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
9 黄清;;相关域双谱时延估计方法[A];2001年全国水声学学术会议论文集[C];2001年
10 江南;黄建国;黄清;;基于互相关函数的频域实现时延估计器[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尤国红;无线定位中波达方向与时延估计研究[D];大连理工大学;2013年
2 徐庆;信号设计及高分辨雷达目标信息提取技术研究[D];电子科技大学;2002年
3 宋新见;数字式噪声目标被动测距声纳研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 张群飞;水下多目标定位关键技术研究[D];西安电子科技大学;2003年
5 王新勇;互谱法被动测距改进研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
6 崔玮玮;基于麦克风阵列的声源定位与语音增强方法研究[D];清华大学;2009年
7 陈隽永;小波理论及其在超宽带雷达中的应用研究[D];电子科技大学;2000年
8 夏东海;气体信号源方位的探测方法研究[D];华中科技大学;2008年
9 马晓红;传声器阵列语音增强中关键技术的研究[D];大连理工大学;2006年
10 陈华伟;低空目标声测无源定向理论与算法研究[D];西北工业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吉宏宇;基于高阶谱的时延估计方法研究[D];吉林大学;2004年
2 陈铁锋;移动通信网络中TOA/TDOA终端定位方法研究[D];吉林大学;2005年
3 滕鹏晓;近地大气中多声源的声探测定位技术研究[D];南京理工大学;2004年
4 孙正阳;基于时延补偿算法的网络控制系统研究[D];大连交通大学;2010年
5 胡正伟;无源时差定位中时延估计方法的研究[D];兰州交通大学;2012年
6 郭妩君;超分辨率多径信号时延估计技术研究[D];华中科技大学;2012年
7 王燕妮;被动声探测定位技术研究[D];中北大学;2006年
8 唐娟;不同环境下的时延估计算法及其仿真研究[D];南京信息工程大学;2007年
9 李幸远;麦克风阵列语音增强系统设计与实现[D];西安电子科技大学;2008年
10 金留念;无源定位中时延估计方法的研究[D];西安电子科技大学;2011年
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