基于ARK-3500平台的垂直阵目标探测方法研究及软件实现

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于ARK-3500平台的垂直阵目标探测方法研究及软件实现硕士研究生：朱炜晔指导教师：吕云飞副教授企业导师：张永峰高级工程师工程领域：电子与通信工程论文主审人：吴英姿教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于ARK-3500平台的垂直阵目标探测方法研究及软件实现硕士研究生：朱炜晔指导教师：吕云飞副教授学位级别：工程硕士工程领域：电子与通信工程所在单位：水声工程学院论文提交日期：2018年1月5日论文答辩日期

2、：2018年3月11日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngResearchandsoftwareimplementationofverticalarraytargetdetectionbasedonARK-3500platformCandidate:ZhuWeiyeSupervisor:Prof.LvYunfeiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEnginee

3、ringField:ElectronicsandCommunicationEngineeringDateofSubmission:Jan.5,2018DateofOralExamination:Mar.11,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集

4、体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕

5、业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日基于ARK-3500平台的垂直阵目标探测方法研究及软件实现摘要我国海洋的安全问题已经成为一个重要的课题，目标探测更是其中重要的组成部分之一。最新的声呐系统一般采用多个水听器的组合形成水听器基阵以及更有效率的信号处理方法来实现对目标的探测，垂直阵更是因其布放

6、、回收方便和易于大规模实现的特点，在水声工程项目中被更为广泛地应用。本论文基于水声光纤垂直阵，软件平台基于ARK-3500工控机，软件具体包括：基于ARK-3500平台的软件框架搭建，数据流控制与信息交互；基于相移波束形成方法的目标俯仰角测量；基于小数时延波束形成方法的时域波束形成实现及线谱检测等。论文阐述了基于垂直阵背景的相移和时延波束形成，根据实际阵列进行仿真研究，在低采样率下，波束输出会发生畸变，进一步阐述了多种小数时延波束形成的方法和仿真研究对比。论文还有关于水声目标探测过程中常见的LOFAR谱分析和D

7、EMON谱分析，给出了自主检测目标算法软件的思路流程。论文最后一章主要是目标探测算法的软件实现，在LINUX系统平台上用C语言实现，软件包括采用多进程技术软件框架、目标探测算法模块、基于UDP协议的网络通信模块和与上位机通信的RS232串口模块和采集姿态传感器的RS485串口模块。最后通过外场实验验证了该软件的性能，可以完成目标的探测并满足项目指标要求。关键词：目标探测；LINUX；LOFAR谱；DEMON谱哈尔滨工程大学硕士学位论文基于ARK-3500平台的垂直阵目标探测方法研究及软件实现ABSTRACTTh

8、esecurityofouroceanshasbecomeanimportantsubject,andthetargetdetectionisoneoftheimportantcomponents.Latestsonarsystemgenerallyadoptsthecombinationofmultiplehydrophonetoformhydrophonearray,andusin