基于水下小型作業(yè)平臺的聲探測技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著以AUV為代表的水下小型作業(yè)平臺以及水下機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)器人水下作業(yè)技術(shù)已逐漸得到世界各國的重視，并應(yīng)用于軍事和海洋開發(fā)中。本論文以小尺度線列陣為依托，通過理論公式的推導(dǎo)、分析以及MATLAB仿真，最后將理論分析同仿真結(jié)果進(jìn)行比對來重點研究基于水下小型作業(yè)平臺聲探測中存在的問題和技術(shù)難點，為矢量傳感器應(yīng)用于小型作業(yè)平臺提供理論依據(jù)和試驗儲備。
　　 軟件仿真方面首先介紹了矢量水聽器信號處理基礎(chǔ)，并以此為理論依

2、據(jù)引出了單矢量水聽器的測向原理，同時介紹了時延差法的波束形成技術(shù)。重點是小平臺矢量陣綜合平均聲強(qiáng)器、矢量陣綜合拷貝相關(guān)器和矢量陣綜合自適應(yīng)相關(guān)器的基本原理及三種方法的方位估計、增益以及檢測概率的MATLAB仿真分析。然后對矢量陣拷貝相關(guān)器和自適應(yīng)相關(guān)器的方位估計曲線和增益曲線進(jìn)行了比對。
　　 其次介紹了基于水下小型作業(yè)平臺的合成孔徑技術(shù)，首先介紹了合成孔徑技術(shù)的定義、發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，然后通過一系列理論分析和公式引出了基于艦

3、船噪聲線譜特征的ETAM算法。這部分的重點在于對小平臺ETAM方位估計的仿真分析。
　　 鑒于前面小平臺條件下的一系列仿真分析，最后一部分做了小平臺背景下艦船噪聲的編程實現(xiàn)，首先介紹了嵌入式開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建，包括建立交叉編譯環(huán)境、配置目標(biāo)板、內(nèi)核配置編譯以及引導(dǎo)啟動Linux內(nèi)核的具體步驟；其次介紹了艦船輻射噪聲的特性，仿真發(fā)生的流程；最后是艦船輻射噪聲硬件平臺的實現(xiàn)步驟以及在Linux環(huán)境下生成的線譜信號經(jīng)過交叉編譯后在OMAP