收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

分布式目标建模及其高分辨方位估计

杨海  
【摘要】: 目标模型的建立是对目标特性进行探测的必要环节。人们在对某种目标进 行探测时必须以目标模型为依据,结合一定的目标分析方法对目标信号进行研 究,从而实现诸如目标分类、目标识别、参数估计等探测过程。因此,目标模 型建立的优劣直接关系到对目标探测结果的准确性。分布式目标模型是近年来 较为关注的一个目标建模方向,是考虑了目标的形状、大小、结构等具体因素 而构建的一种能够准确反映目标几何特征的目标模型。用这种模型描述目标比 传统的点目标模型更有利于估计出大体积目标的细致结构,更能满足现代武器 装备对目标识别和精确攻击目标要害部位的要求。本文的研究工作主要集中在 分布式目标的建模和分布式目标的高分辨方位估计两个方面,具体为: 一、综合描述分布式目标亮点散射特性。针对多亮点模型,结合几种具体 的几何体介绍了确定亮点模型参数的方法。利用亮点模型对潜艇目标的镜反射 回波进行仿真分析,对不同入射角下的亮点回波结构进行了讨论,阐明了回波 的几何亮点结构与信号入射角之间的对应关系。 二、系统介绍了几种适用于连续散射型目标的回波分析方法,包括赫姆霍 兹积分近似法、菲涅尔半波带近似法、边界元法、分布源边界点法以及时域积 分方程法。针对连续散射型目标分析方法的特点,结合工程运用的实际需要提 出了目标表面的网格化结构。结合所建立的网格化模型,应用一般边界元法和 分布源边界点法对目标的辐射声场进行仿真研究。根据结果对两种方法的性能 作出分析和比较。通过比较,体现了分布源边界点法在提高精度和降低运算量 方面所具有的优越性,尤其是在目标的谐振频率附近,与一般边界元法相比, 该方法的优势更加明显。 三、根据潜艇目标的结构及其散射特性提出潜艇的网格化模型。结合所建 立的网格化模型,应用赫姆霍兹积分近似法和时域积分方程法对潜艇在不同入 射角下的回波进行仿真。通过对回波波形的分析、比较和讨论,揭示了潜艇的 回波符合几何亮点的概念,阐明了基于连续散射型模型的目标回波具有亮点特 一 征。因此可以认为,在许多应用场合,对分布式目标的方位估计问题就归结为 对其各个亮点进行定向的问题。 四、基于亮点回波的相干性,介绍了两种确定相干源的源数估计方法,包 括信息论准则的联合估计法和矩阵分解法。结合所建立的目标模型,应用信息 论准则的联合估计法估计了在不同入射角下潜艇的亮点个数,所得结果符合潜 艇的亮点结构理论。这就进一步证实了用亮点定向来实现分布式目标方位估计 的合理性。 五、针对亮点的相干性介绍了几种相干源定向的高分辨方法。对加权子空 间拟合法和空间平滑法的性能通过仿真进行了对比,显示了加权子空间拟合法 在处理相干源时的优越性。同时也表明了将该方祛应用于分布式目标亮点定向 的可行性。 六、介绍了波束域方法的一般原理以及适用于相干源的两种波束域高分辨 定向方法,包括波束域加权子空间拟合法和波束最佳匹配祛。通过仿真分析了 波束域加权子空间拟合法的性能,并指出,在亮点方位比较密集的情况下对分 布式目标进行定向时,将加权子空间拟合法由阵元域推广到波束域,不仅保持 了优越的性能,而且可以在一定程度上降低输人信噪比门限以及大幅度减少运 算量。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张开锐;薛晨阳;张国军;关凌纲;王建平;;MEMS矢量水听器及其方位估计研究[J];传感器与微系统;2009年06期
2 李霞,李志舜;利用回波互谱进行方位估计的两种方法研究[J];船舶工程;2002年03期
3 于铭;基于压差式矢量水听器的目标方位估计[J];黑龙江工程学院学报;2005年03期
4 张揽月;杨德森;;基于矢量阵的自初始化MUSIC方位估计算法[J];哈尔滨工程大学学报;2006年02期
5 高源;姚蓝;;ESPRIT扩展孔径技术在矢量水听器线阵中的应用[J];声学技术;2006年02期
6 王伟;;ESPRIT方法在矢量水听器多目标方位估计中的应用[J];声学与电子工程;2006年03期
7 孟春霞;李秀坤;杨士莪;胡园;;基于遗传算法的单矢量水听器多目标方位估计[J];声学技术;2007年02期
8 岳剑平,王德俊,惠俊英,梁国龙,冯海泓,陈新华;单矢量传感器的互谱估计与方位估计[J];哈尔滨工程大学学报;2004年03期
9 程彬彬;杨士莪;;压差式矢量水听器方位估计中的干扰抵消[J];应用声学;2006年04期
10 程彬彬;杨士莪;;基于压差式矢量水听器的多目标分辨[J];测控技术;2006年11期
11 郝晓哲;应用求面积重心方法进行目标方位估计[J];鱼雷技术;2003年04期
12 张揽月,杨德森;基于ESPRIT算法的L-型矢量阵源方位估计[J];哈尔滨工程大学学报;2005年03期
13 马培锋;严胜刚;;分布式目标方位估计的一种改进算法[J];弹箭与制导学报;2007年03期
14 于铭;杨士莪;牟冬英;;被动式渔探仪的信号检测与方位估计[J];哈尔滨工业大学学报;2008年01期
15 曾慧琼;王英民;李娜;;一种改进的三波束测向方法[J];电声技术;2009年08期
16 秦洪峰,黄建国,张群飞;阵列幅相误差条件下的目标方位估计[J];应用声学;2002年03期
17 吕钱浩,杨士莪,张锦中,朴胜春;矢量传感器阵列高分辨率方位估计技术研究[J];哈尔滨工程大学学报;2004年04期
18 齐娜,田坦,孙大军;确定信号情况下矢量水听器检测及估计性能研究[J];信号处理;2005年01期
19 赵春晖;黄光亚;李刚;;基于FFT变换的空间重采样宽带Root-Music算法[J];应用科技;2007年03期
20 刘晓霞;梁国龙;惠娟;;自适应噪声抵消在矢量传感器方位估计中的应用[J];声学技术;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马艳;孔燕;杜金香;;最大似然方位估计的迭代求解[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
2 刘勋;周越;相敬林;罗建;;基于自适应FIR数字滤波器的高精度方位估计[A];中国声学学会1999年青年学术会议[CYCA'99]论文集[C];1999年
3 张德明;郭良浩;张仁和;;宽带声源方位估计的聚焦最小方差方法[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年
4 刘亭亭;肖灵;;水声信号方位估计中非平凡的目标模糊现象[A];中国声学学会2005年青年学术会议[CYCA'05]论文集[C];2005年
5 蒋飚;孙长瑜;;噪声方差匹配高分辨方位估计算法研究[A];中国声学学会2003年青年学术会议[CYCA'03]论文集[C];2003年
6 姚直象;惠俊英;;矢量阵波束域直方图方位估计[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
7 杨晨辉;肖国有;马远良;;双波束比幅法测向精度仿真分析[A];2001年全国水声学学术会议论文集[C];2001年
8 肖卉;孙进才;;利用信号相位匹配原理的方位估计实验研究[A];2006’和谐开发中国西部声学学术交流会论文集[C];2006年
9 蒋飚;;基于空时相关阵联合对角化的子空间DOA估计[A];水下声系统会议论文集[C];2006年
10 陈鹏;陈航;;基于最小模方法的相干源方位估计[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋海岩;具有高稳健性的浅海目标方位估计方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 郭伟;水下监测系统中目标探测若干关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 岳剑平;水下动目标被动跟踪研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 程彬彬;基于二维压差式矢量水听器的方位估计研究[D];西北工业大学;2007年
5 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
6 孙书学;智能子弹药的运动声阵列对声目标定向理论研究[D];南京理工大学;2009年
7 冯西安;水下目标高分辨方位估计技术研究[D];西北工业大学;2004年
8 吕钱浩;矢量传感器阵列技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
9 朱维杰;宽带水声阵列信号处理的原理及方法研究[D];西北工业大学;2003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 李雄;基于蒙特卡罗方法的高分辨方位估计新方法研究[D];西北工业大学;2005年
2 周宁;宽带源方位估计算法研究[D];河南大学;2010年
3 杨海;分布式目标建模及其高分辨方位估计[D];西北工业大学;2001年
4 程彬彬;二维压差式矢量水听器多目标方位估计方法研究[D];西北工业大学;2004年
5 瞿东辉;声呐浮标对直升机噪声干扰的抑制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
6 徐赞新;互谱算法的软硬件实现[D];哈尔滨工程大学;2004年
7 杨旭阳;基于水下小型作业平台的声探测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 姚直象;单矢量水听器信号处理研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 孟春霞;单矢量水听器多目标方位估计方法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
10 崔晓巍;基于遗传模拟退火算法多目标方位估计研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978