联合时频分析方法及其在发射装置实验中的应用

联合时频分析方法及其在发射装置实验中的应用

成建敏[1]2004年在《联合时频分析方法及其在发射装置实验中的应用》文中指出联合时频分析方法是一种新型的信号分析理论,它结合了信号在时间域与频率域的特性,反映了信号频率随时间变化的综合特性,在分析非稳定、时变信号方面具有很好的效果。 定向器束在发射状态下的振动特性能够反映发射系统动态性能和结构的合理性,并且会影响火箭、导弹武器系统的射击精度。因此,利用压电射流角速度陀螺仪测量定向器束在实际发射状态下的振动角速度,结合联合时频分析方法对振动角速度信号进行分析,以考察发射状态下不同时刻定向器束的振动频率。 火箭燃气射流噪声特性也是武器系统集成化所考虑的重要因素之一。测量在特定位置上以及中、远场的射流噪声,由联合时频分析得到噪声峰值频率的变化范围,以及射流噪声的峰值与燃烧室压力变化的关系,从而为实际应用提供一定的依据和帮助。

刘宗宝[2]2016年在《基于弹引系统动态特性的侵彻起爆控制技术》文中研究说明随着战争防御工事的发展,一些具有重要战略价值的军事目标(指挥中心、武器库等)已从地上转入地下,防御结构越来越复杂坚固,隐蔽性越来越强。智能化引信大大增强了钻地弹对地下复杂目标的打击能力,使钻地弹不仅能对付地下井、坑道等结构简单的目标,而且还能对地下多层建筑和深埋指挥所等结构复杂的目标实施有效打击。硬目标侵彻引信己经从单一固定延时引信发展到多目标多作用方式智能引信,因此研究侵彻引信的智能化具有重要的意义。本文研究了侵彻过载信号的成分,提出了3种软件滤波方法,分析了多层侵彻过载信号粘连的成因,并设计了起爆控制系统和半实物仿真系统。论文的主要贡献和创新性的研究成果简述如下:(1)指出侵彻过载信号分析是单通道盲源分离问题,提出了单通道盲源分离的Wavelet-PCA-ICA方法。侵彻过载信号一般由单个传感器获得,并且侵彻过载信号的峭度值远大于零,是典型的超高斯信号。对信号进行了基于高阶统计量的分解-单通道盲源分离,提出了单通道盲源分离的Wavelet-PCA-ICA方法,得到了分离后的各独立成分与弹引系统各子结构的振动之间的关系,更进一步地,由独立成分的形式研究了各子结构之间在相互作用下的振动。(2)提出了一种侵彻过载信号的自适应滤波方法。侵彻过载信号是一种典型的非平稳信号,信号的统计量随时间变化,维纳滤波或卡尔曼滤波等难以实现最优滤波,而自适应滤波能得到较好的滤波效果。自适应滤波不需要或很少关于输入信号的先验知识,计算量小,特别适用于侵彻过程对实时处理的要求。提出的非线性自适应算法基于最小二乘多项式,将窗口内的数据分为相邻段和重合区域,重合区域采用叁阶非线性权重,滤波后侵彻过载曲线没有间断点,这对于识别目标材料变化时刻和目标材料辨识具有重要意义。非线性自适应算法可以有效的滤除信号中的高频成分、保留低频成分,滤波效果优于其它算法。(3)分析了多层侵彻过载信号粘连的成因。当侵彻阻力的频率与弹引系统的固有频率接近时,传感器的加速度响应出现时、频域信号粘连,滤波也难以得到侵彻穿层特征。弹引系统参数有激励信号脉冲宽度、脉冲间隔、刚度和阻尼,脉冲宽度决定激励力频率,脉冲间隔和阻尼分别决定过渡阶段剩余振动的衰减时间和衰减速度,刚度决定弹引系统固有频率,对于实际侵彻这些参数分别对应初速度、硬目标厚度、硬目标间距、弹引系统连接刚度和阻尼。对于粘连信号的处理,可以将过载信号分为不粘连、时域粘连和时频域粘连叁种情况:时域粘连信号滤波后可以分辨穿层特征;时、频域粘连时信号滤波方法无法得到穿层特征,需要借助辅助手段识别层数。(4)设计了基于DSP和基于MCU的低功耗起爆控制系统。基于对起爆控制系统性能指标的分析及状态设计理论,完成了基于DSP的起爆控制系统硬件和软件设计,采样频率250KHz,16位,叁个采样通道,存储容量为512K×16bit,传感器采用PCB350C02压电式加速度传感器,能承受50,000g的过载。测试结果表明功耗问题是影响此系统的最大问题,因此又分析了系统级功耗产生原因以及降低系统功耗的方法,设计了基于MCU的低功耗起爆控制系统。(5)设计了用于侵彻引信性能评估的半实物仿真系统。硬目标侵彻引信半实物仿真系统由五个部分组成:仿真设备、参试部件、各种接口设备、试验控制台和支持服务系统。所设计的半实物仿真系统精度高,误差在5%以内,可以部分地替代费用高、难以进行的试验,同时避免了数学仿真中一些部件难以准确建立数学模型的困难,以及实弹打靶测试引信性能的难度和危险性。

李岳霖[3]2007年在《弹道测速雷达微弱信号处理方法研究》文中提出低信噪比信号检测和微弱回波信号处理是多谱勒体制测速雷达在雷达信号处理领域中所面临的主要问题,雷达的四大威胁之一便是来自于各种地、海杂波干扰。以非平稳信号处理理论为工具来研究和解决这一问题,是信号处理领域新的热点之一。论文紧密结合轻武器多谱勒体制弹道测速雷达信号处理的特点,以工程应用背景为要求,充分利用国家靶场现有测试设备及技术,积极吸收国内外先进的研究成果,将小波变换、高阶统计量、短时傅立叶变换等非平稳信号处理手段引入多谱勒测速雷达微弱回波信号处理中,从理论上分析解读了轻武器测速雷达测速工作原理及信号处理方法,研究探索了适合轻武器低伸弹道特点的微弱弹道信息处理理论及方法。本文研究的主要内容和创新点如下:1.提出一种利用四阶累计量作为抑制噪声,提取多谱勒速度的计算方法。该方法解决了传统的频谱分析处理精度差的问题,通过对四阶累积量进行简化递推,易于工程实现。2.提出一种基于小波包HMM去噪的方法,解决了低伸弹道信号信噪比低的检测难题。仿真实验表明,在强噪声背景下进行局部信号去噪,小波包变换优于小波变换。3.对雷达法进行了改进,提出基于小波分析和基于改进的短时傅立叶变换法提取弹丸转速的方法。对比国家靶场试验结果,得出基于改进的短时傅立叶变换的时频分析方法,更适合工程需要,能得到高精度的试验数据的结论,解决了轻武器弹丸转速测试问题。4.提出一种基于小波分析的弹丸曳光飞行时间抽取方法,国家靶场试验证明该方法可使雷达回波信号特征在不同分辨率下显露出来。根据信号幅度的变化,找到信号的突变点,测试精度满足指标要求,为国军标的修正提供依据。综上所述,论文对轻武器弹道测速雷达微弱回波信号进行了深入的研究,作者提出的处理方法,对国家靶场轻武器试验鉴定具有重要意义,具有很高的理论水平和应用推广价值。

佚名[4]2000年在《通信》文中进行了进一步梳理TNgl 00060850基于5 ONET的ITS通信系统/连全斌,于波,张中兆,张立群(哈尔滨工业大学)“电子技术应用.一2000,26(5).一49一51介绍智能交通系统的基本概念、主要功能、系统的基本结构以及ITS系统在国内外的发展现状并提出了一个

王峻峰[5]2005年在《基于主分量、独立分量分析的盲信号处理及应用研究》文中研究指明本文以统计信号处理理论为基础,针对现有传统信号分析方法的不足,研究混合信号中独立分量提取的相关理论和计算方法; 面向工程实际应用的需要,研究算法在实际应用中需考虑的快速性、稳定性和自适应性,并以工业现场的实际信号为对象,研究独立分量分离在实际工程应用中的作用与价值。本文首先集中讨论了与主分量分析(PCA)和独立分量分析(ICA)相关的理论和方法; 论述了“独立”与“不相关”的关系; 论述了白化理论及其工程应用的方法,对“白化”解相关的特性进行了研究。结果表明,对信号进行白化处理,可以大幅度降低信号之间的互相关程度。研究了PCA 的一些计算方法以及主分量选取的原则,并根据这一原则——贡献率的大小,来决定主分量的数量。应用这一理论,对实际的工程信号进行了PCA 分析,为传感器数量的选取提供了理论依据。研究了采用PCA 方法对信号进行白化预处理的理论与方法。分析了ICA 所用的比照函数,给出了若干比照函数的数学模型,总结了比照函数的选用原则; 指出基于神经网络的独立分量估计算法的核心是梯度下降法; 在随机梯度算法的基础上,提出了一种改进的非线性ICA 算法。研究结果表明,该算法对同类峭度符号的信号的分离具有较好的效果。针对传统时频信号处理中存在的“同频干扰不可分”问题,进行了基于PCA 白化预处理的ICA 盲源分离的仿真研究,并对实际的工程信号进行了ICA 分析。其结果表明,盲源分离可以令人满意地解决由多个频率成份相互重迭的信号混合后的分离问题。研究了如何采用ICA 方法剔除中厚板轧机主传动轴的振动信号在传输过程中所受到的同频噪声干扰。论述了基于峭度比照函数的定点算法和基于其它高次非线性函数的比照函数的定点算法的一般算式; 在Hyvarien“定点算法”的基础上,提出了采用其它非线性函数作为比照函数的定点算法,并提出了增强稳定性的改进方法; 应用不同的非线性函数所构成的比照函数对不同分布类型的独立分量的提取进行了仿真研究; 针对盲源分离过程中信号次序的不确定性,研究了分离信号次序重排的方法。研究了中厚板轧机主传动系统的主要结构特点,分析了主传动系统的固有振动频率,建立了主传动系统的振动模型,指出了主传动系统中易受破坏的的关键传动部件——万向联轴器的破坏机理; 设计并开发了一套基于DataSocket 的Internet 通信方式

参考文献:

[1]. 联合时频分析方法及其在发射装置实验中的应用[D]. 成建敏. 南京理工大学. 2004

[2]. 基于弹引系统动态特性的侵彻起爆控制技术[D]. 刘宗宝. 北京理工大学. 2016

[3]. 弹道测速雷达微弱信号处理方法研究[D]. 李岳霖. 哈尔滨工程大学. 2007

[4]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2000

[5]. 基于主分量、独立分量分析的盲信号处理及应用研究[D]. 王峻峰. 华中科技大学. 2005

标签:;  ;  ;  ;  

联合时频分析方法及其在发射装置实验中的应用
下载Doc文档

猜你喜欢