基于声定位的冷枪发射位置探测仿真

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1、中文摘要毕业论文基于声定位的冷枪发射位置探测仿真学生姓名：学号：学院：专业：指导教师：2012年6月中文摘要摘要在“反恐”等与犯罪分子斗争的过程中，公安、武警等执法人员会遭遇犯罪分子在隐蔽处的枪击，俗称“冷枪”。冷枪发射方位的快速确定对于有效保护自己打击罪犯具有重要的意义。已有理论研究工作证明，只要选择合适的声探测器组合阵列，配合适合的计算方法，就可以在一定精度下计算出“冷枪”的发射方位。首先本文介绍了声波的相关理论，确定了点声源作为声波信号模型；然后经过比较选用了平面十字阵列作为定位阵列，LMS自适应算法作为时延估计算法来计算“冷枪”的发射方位；接着本文用MATLAB软件对这

2、一定位模型进行了仿真并分析了时延值的精确度以及步长因子对目标定位结果的影响；最后本文针对该定位模型中的不足之处给出了一些改进方法。关键词：冷枪,平面十字阵，LMS算法，MATLAB英文摘要AbstractIn"anti-terrorism"fights,lawenforcementofficialsmaybeshotbycriminalsintheshelter,whichiscalledsnipe.Inordertoavoidgettinghurtandfightagainstcriminalseffectively,itisnecessarytolocatethecrimi

3、nalsfastandaccurately.Itisprovedthatlocatingthesnipeincertainaccuracyisfeasibleaslongasproperarraysofacousticdetectorsandproperalgorithmarechosen.First，thethesisintroducedrelativetheoryofsoundwavesanddeterminedthepointacousticsourceasthemodelofacousticsignal.Second,inthisthesis,aftercomparis

4、on,four-elementcrossarraywasregardedasthearraysforsoundsourcelocationandtheLMSalgorithmwaschosenfortimedelayestimation.Andthenbasedonthetheoryabove,simulationwasconductedwiththehelpofMATLABtoresearchtheprojectandanalyzetheinfluencingfactorssuchastheaccuracyofdelaytimeandthestepsize.Finally，t

5、hethesissuggestedsomecountermeasuresagainstdeficienciesandpointedoutsomeproblemsremainingtosolve.KeyWords:snipe,four-elementcrossarray,LMSalgorithm,MATLAB目录目录第一章引言11.1声测定位技术研究的目的和意义11.2被动声定位技术国内外研究现状11.3本论文主要研究内容2第二章大气中声波的传播规律及武器中特有的声波32.1与声波相关的物理量32.1.1声功率32.1.2声压和声压级32.1.3声强和声强级42.1.4声能密度5

6、2.2声波传播模型52.2.1点声源52.2.2平面波52.2.3球面波62.2.4柱面波62.3声波传播过程中的衰减72.3.1距离衰减72.3.2吸收衰减72.4环境对声传播的影响92.4.1温度对声传播的影响92.4.2风对声传播的影响102.5武器中特有的声波102.5.1弹头声波信号的产生102.5.2弹头冲击波112.5.3膛口激波132.6本章小结15II目录第三章声定位原理163.1声测阵列163.2时延估计算法173.2.1时延估计概述173.2.2常用的时延估计算法183.2.3自适应滤波算法简介193.2.4LMS自适应滤波器原理203.2.5影响LMS算

7、法性能的因素213.2.6LMS算法的优缺点233.3本章小结24第四章MATLAB仿真254.1MATLAB仿真分析254.1.1声波信号模型254.1.2采样频率的选择254.1.3时延估计294.1.4估计结果324.1.5仿真中暴露出来的问题324.2本章小结32第五章全文总结和展望335.1全文总结335.2对未来的展望33附录A定位阵列仿真程序34附录B时延估计仿真程序36参考文献38致谢39II清华大学2012届毕业论文第一章引言1.1声测定位技术研究的目的和意义声测定位技术是