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《基于单基元几何交汇法的被动目标测距测速研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第26卷第2期声学技术Vol.26,No.22007年4月TechnicalAcousticsApr.,2007基于单基元几何交汇法的被动目标测距测速研究刘秀丽,冯海泓,黄敏燕,岳剑平(中国科学院声学研究所东海研究站,上海200032)摘要:从理论上分析和推导了单传感器测距测速的几何交汇模型,该模型结合二维栅格搜索策略对具有稳定线谱的匀速直线运动目标进行距离和速度的估计。为满足交汇模型的测频精度要求,介绍了对短样本信号进行测频的谱估计法、过零法和Hilbert方法。把多组对应一定特征频率、正横距离、目标速度和信噪比的目标通过信号代入交汇模型进行计算机仿真,相应得出一系列测量误差曲线,分
2、析结果表明,对于一定参数的通过信号该模型可以较精确的估计出目标的正横距离及速度。关键词:几何交汇模型;测距测速;高精度测频中图分类号:TB566文献标识码:A文章编号:1000-3630(2007)-02-0173-06PassiverangingandvelocityestimationbasedongeometricconvergenceusingasinglesensorLIUXiu-li,FENGHai-hong,HUANGMin-yan,YUEJian-ping(ShanghaiAcousticsLaboratory,AcousticsInstitute,ChineseAca
3、demyofSciences,Shanghai200032,China)Abstract:Foraconstantvelocitysourcethatradiatesaconstantfrequencytone,ageometricconvergencemodelbasedonasingleomni-directionalsensorisdevelopedtoestimatethedistanceattheclosestpointofapproach(CPA)andthevelocityofthemovingtarget.MeasurementsoftheDoppler-shifted
4、frequencies(DSF)overtimecannotprovidesufficientinformationforthispurpose.Wepresentatwo-dimensionalgridsearchtechniquetogetherwiththeconvergencemodelinthispaperfortheestimationofthedistanceandvelocity.Toachievehighprecisionoffrequencymeasurement,threemethodsarepresentedandanalyzed.Anumberofdiffer
5、entsignalsaresimulatedandprocessedwiththemodelseparately.Thesignalsarecharacterizedbyspecificfrequency,distanceatCPA,velocityoftargetandsignal-noiseratio.Thecorrespondingrelativeerrorsareobtainedandanalyzed.TheresultindicatesthatthedistanceatCPAandvelocityofthetargetcanbeestimatedfairlyaccuratel
6、yunderspecificconditionsusingthegeometricconvergencemodel.Keywords:geometricconvergence;distanceestimation,CPA,targetvelocity;Doppler-shiftedfrequencies1引言收稿日期:2006-11-16;修回日期:2007-01-20水下目标辐射噪声谱是由连续谱和线谱叠加而作者简介:刘秀丽(1983-),女,河南孟州人,硕士研究生,研究方向成的混合谱,线谱通常在谱图上位于低频段[1]为信号与信息处理技术。,由于通信作者:刘秀丽,E-mail:xiux
7、iu_cherry@126.com其频率低、传播距离远,是现代声纳设备探测和捕捉174声学技术2007年的重要对象。在水声测量中一个重要的参数是目标式中c为声速,v为目标速度,f0为目标特征频率,!距离的测定,对于具有稳定线谱的高速目标,可利用为多普勒偏移角,fr为经过多普勒频移之后的观察线谱的信息进行测距。哈尔滨工程大学的杨德森教频率。授等提出了在目标速度已知的条件下利用单只水听由式(1)可推出:器对目标进行测距的模型[2],该方法对平稳化以
