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嵌入式超音速子弹声源定位技术研究

冯知非  
【摘要】:以声学方法对超音速子弹的声源进行定位具有功耗低,实用性强和成本低等特点,在狙击手探测中发挥着重要作用,本文研究基于声达时间差的声源定位技术。 超音速子弹在激发后会产生两种声波,一种是枪口爆轰波,一种是马赫波。本文基于这两种声波建立了定位模型,对声源位置进行了推导,并根据这两种波的特征和时间关系,建立了声源联合定位算法。在爆轰波和马赫波的信号检测方面,设计了声波检测电路,编写了声波检测系统的硬件初始化程序和控制程序,完成了三路信号的声达时间差的检测。 本文基于嵌入式Linux操作系统和PXA270平台,研究了声源定位算法的程序设计相关问题。主要工作包括:搭建交叉开发环境,根据硬件系统构成对嵌入式操作系统内核进行配置;通过串口驱动程序设计,实现了PXA270系统和检测模块数据交互的功能。PXA270系统从串口接收检测模块发送的声达时间数据后,利用定位程序进行处理,最终输出声源定位结果。 在论文最后探讨了系统的仿真测试相关问题,设计并制作了仿真测试装置,利用所设计的超声波发射装置对系统进行了仿真测试,并根据实验结果对实验过程中出现的问题进行了分析,并提出改进意见。从仿真测试结果可以看出,系统能够实现较为准确的声源定位功能。


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