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高压水射流反射声实时采集与特征值提取方法的研究

李梦  
【摘要】:地雷的探测与排除是一项高危险性的复杂任务。要实现对地雷的有效排除,首先必须解决地雷的精确探测。高压水射流技术可以实现地雷的有效切除。同时如果可以利用高压水射流进行靶物(地雷)材质和几何形状的精确识别与定位,则可以实现排雷与探雷的一体化,提高地雷的排除效率,降低危险性。 为了实现对地雷的精度探测,本文针对课题涉及的大容量声音信号采集技术、声音特征识别技术、射流参数优化设计这三个方面内容进行研究,主要展开以下几方面工作:分析了大容量信号采集技术的发展现状;探究了本课题适合的声音信号采集硬件;阐述了声音特征值识别和提取技术;采用LabVIEW编制声音信号同步采集程序、TDMS数据传输程序,实现反射声信号的高精度、大容量实时采集;运用MATLAB编制小波降噪程序完成信号的降噪及靶物(地雷)材料特征值的提取;借助模极大值算法对反射声信号边界幅值突变点进行处理,实现对靶物(地雷)几何尺寸的判别;设计并展开系统实验,对相关射流参数进行优化,以便有效完成对地雷的精确探测。 实验的结果验证了所搭建的高压水射流反射声信号采集系统可以实现对射流冲击靶物所产生的反射声大容量、高精度和实时采集;采用的小波降噪法可以很好地完成对原始信号的降噪,并通过对有用信号的特征值提取,可以实现了对靶物材质的识别;借助模极大值算法思想编制的MATLAB程序可以实现对靶物边界尺寸的获得,完成对靶物的形状识别。这些研究结果为利用反射声音信号进行探测靶物(地雷)奠定坚实的基础。 图[41]表[4]参[57]


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