水声定位系统原始信号的硬,软件模拟

以随艇坐标系短基线系统为例介绍水声定位系统原始信号的基本特点、时序关系,以及如何用微处理机及其支持电路来具体地加以实现(模拟)的方法,包括硬件设计和软件流程。     

仿真显控系统的VC实现及水声定位中的应用

本文从超短基线定位系统对显控软件功能的实际工程需求出发，采用基于Visualc＋＋的开发环境，设计了定位系统软件的总体结构与工作流程，并对软件的框架结构和关键技术进行了研究。通过海试，验证了软件的可靠性，实时性，及与硬件的协调性。实验结果表明，采用VC＋＋实现的超短基线定位显控平台简单实用，满足水声定位的工程需要。     

动力定位模拟器软件系统的设计与实现

为有效解决国内动力定位操作员的培训问题,以康斯博格K-POS系统为原型,设计动力定位模拟器。在传统航海模拟器架构的基础上,通过C++进行软件设计,完成Matalb代码转化,设计动力定位操作模拟界面,实现了动力定位培训需要的动力分配相关功能。经安装调试,模拟器系统基本满足培训需求。     

潜艇航行训练模拟器MCAI软件的设计

针对潜艇航行训练模拟器的特点，设计并制作了基于个别化、网络化教学模式的多媒体教学软件．文章对软件制作过程中的一些关键技术进行了探讨，如Microsoft Agent技术、Shockwave技术、声音处理等．论文的成果为设计基于个别化和网络化教学模式的多媒体教学软件提供了借鉴，对于训练模拟器MCAI软件的开发具有一定的工程实用价值．     

两种水声信号声源级的近似测量方法

精确测量长脉冲水声信号的声源级通常要在大型消声水池中进行.然而对多数科研单位来说,并不具备这样的测试条件.本文介绍了一种近似的测量方法,它采用电、声结合,长、短脉冲信号结合的方法,可以在普通水池里以长脉冲水声信号的声源级进行测量,其测量精度优于3dB.还介绍了一种测量限带噪声声源级的方法,它是在一个1×2×2m~3的消声小水槽中进行的,可以取得接近于在大型消声水池中所得到的测试结果.     

低噪声水声信号前置放大器设计

水下信息的发送与接收主要通过声信号的传播,水听器作为常用的水声信号接收装置,需要前置放大器来提高所获取信号的质量。文中选用AD8421仪表放大器芯片与OP2177精密运算放大器芯片设计了一种低噪声水声信号前置放大器,该电路增益为26 dB,工作带宽为100 Hz～20 kHz,输出信号为差分形式,同时具有小体积、低功耗的特点。通过连接某型压电水听器,测试了电路工作性能以及对水听器信号的调理效果。实测结果表明,该前置放大器能满足设计技术指标要求,在实际工作中取得了良好的效果。     

雷达视频信号模拟器的设计

论述了雷达视频信号模拟器的设计思想及用计算机模拟目标和杂波的方法。模拟器采用硬件结合的方法实现，对于点目标采用Ｓｗｅｒｌｉｎｇ模型，对于杂波模型注意考虑各杂波单元间的相关性，由微机计算出描述各种环境模型的数据并将该数据加载至硬件电路。在定量信号来到时，由数字信号处理芯片完成所需的实时运算，由信号产生电路产生包含目标和杂波的视频信号。     

水声信号的调制方式识别

研究了不同水声信道环境下不同调制方式的水声信号识别算法。该算法利用双谱计算信号的双谱矩阵,并对双谱矩阵进行特征值特征向量分解,将分解得到的最大特征值对应的特征向量作为特征量。文中选取不同水声信道传输的样本信号计算其特征量,将待识别信号的特征量与样本信号的特征量做内积运算,将最大内积值对应的调制方式作为待识别信号的调制方式。实验仿真结果表明,该算法较好地实现了不同信道环境下的水声信号分类识别,在高信噪比条件下能达到90%以上的识别率。     

基于中频注入的雷达信号模拟器设计与实现

采用基于中频注入的方法为雷达构建复杂电磁环境,对提高部队在复杂电磁环境下的作战训练水平具有重要意义。研究了一种基于中频注入的雷达信号模拟器的设计与实现,通过对目标回波、欺骗干扰信号和压制干扰信号分析,提出了模拟器系统的总体设计及模块化设计方案,并对该模拟器进行了实际测试。测试结果表明:该模拟器能够实时模拟目标回波、欺骗干扰信号及间歇瞄准式、阻塞式及扫频式等干扰信号,并且可以根据训练环境的需要选择信号输出,满足了设计指标要求,具有较高的实用价值。     

船舶电站物理仿真模拟器的设计与实现

］为了满足航海类学生对“船舶电站操作”项目的训练和评估要求,基于PLC技术和组态控制技术,设计了船舶电站物理仿真模拟器系统.运用PLC技术设计电站物理仿真盘台上的控制逻辑,实现对船舶电站控制规律的仿真,选用PIMS组态软件设计人机界面,建立组态场景与PLC控制系统的通讯,实现对系统的参数监视和故障设置.该电站模拟器符合《海船船员适任考试和评估大纲》对船舶轮机员规定的实操要求,投入使用后,教学效果明显     

脉冲式激光测距体制设备动态距离模拟器的研究设计

地面检测星载激光测距体制设备的性能时,需要提供稳定且随机可调的高精度仿真距离光脉冲,于是提出了动态距离模拟技术。设计了一套集激光接收、延迟控制、高精度信号延迟、激光器等单元于一体的动态距离模拟系统,模拟高精度的动态距离信息。实验证明,该系统的最小模拟距离达到15 m,模拟精度优于0.15 m,可以满足目前各种星载激光测距体制设备地面检测的要求。     

鱼声信号检测系统的设计与实现

以鱼声信号的检测为研究对象,设计了一种基于LabVIEW的鱼声信号检测系统。该系统利用高精度数据采集卡NI-PCI-4461对水声传感器进行数据采集,并利用LabVIEW编程实现数据采集、处理、显示和保存。实验结果表明,基于LabVIEW的鱼声信号检测系统为水中生物的声音检测提供了一种简洁有效的途径。     

基于门限估计的水声通信接收机自动增益控制

为了使用自动增益控制对接收信号的幅度进行动态压缩,采用统计接收端信号过门限瞬时值次数的方法,判断是否要调整原信号和基于对数或指数信号的变步长调整自动增益控制算法。在对数或指数信号变步长调整中,对数或指数信号之间是可以互相转换的,步长和收敛因子的选取受水声信道特性、信号幅度、噪声种类的影响。该方法已应用于水声信号接收系统,可较好地对输入信号的幅度进行动态压缩,还滤除了部分噪声的影响,达到了设定的期望值。实验结果表明,该方法抑制噪声能力强,跟踪速度快,适合在水声通信系统中应用。     

基于表面波变换的水声瞬态信号降噪方法

为提高对水下目标信号检测的有效性和可靠性,对水声基阵信号的干扰噪声进行分析,提出对含噪信号进行三维表面波变换的降噪方法.通过设置适当的阈值,对变换后的系数进行舍取处理,得到表征信号及微量残余噪声的重构系数;对其进行表面波逆变换后得到降噪后的水声基阵信号.对实际水声信号的降噪实验表明:该方法实现了对基阵信号的并行处理,取得了较好的降噪效果.     

旋转磁场井间随钻测距导向系统中微弱频变信号的检测方法

针对旋转磁场信号的微弱且频变的特点,提出并实现一种基于离散傅里叶变换(DFT)双谱峰的频率重构方法。在信号幅度谱主瓣内搜索两个谱峰的频率,以此重构信号频率的初值,运用牛顿迭代算法求解信号的真实频率,恢复信号幅度。通过计算机仿真和室外模拟对算法进行测试。结果表明:仿真结果优于基于DFT的单谱峰方法,模拟试验结果符合磁场信号随距离变化的规律,验证了所提方法的有效性和准确性;该方法能够准确锁定变化的磁场频率,滤除其他频率的杂波和噪声,精确提取出微弱的磁场幅度。     

复杂雷达信号模拟源的设计

在雷达导引头的研制过程中,雷达信号模拟源是关键的实验设备.介绍了采用SCM(单片机) FPGA(现场可编程门阵列)实现复杂雷达信号模拟源的设计.FPGA的使用,使得系统集成度高、可靠性好、修改灵活;SCM的使用,使得系统既可以配合PC机工作,也可以独立工作.     

水下声学无线传感器网络的设计和性能分析

为了分析水下声学无线传感器网络在受到干扰情况下的性能,介绍了影响网络性能的相关干扰因素,设计了物理层水声通信干扰模型,建立了基于频率相关的路径损耗和Ricean衰减的信道模型,研究了可作为网络连通标志的覆盖范围、端到端帧误差概率、功率和带宽需求之间的关系,分析了节点受同层其他节点通信干扰下的网络性能。通过仿真实验验证了所设计模型的可行性。实验数据表明,通过优化通信工作功率和节点密度,能够确保网络正常运行,提高网络的可靠性。     

基于同步导频复用技术的OFDM水声通信

针对正交频分复用水声通信中,为实时同步和多普勒补偿而频繁加入辅助数据使通信速率降低的问题,通过设置导频的相位和幅度,把导频转变为首尾相位连续的线性调频信号,该方法使同步与导频复用,同时可以进行多普勒估计,从而节省了额外加入线性调频信号所占用的时间.湖上试验结果表明:系统通信速率为0.25 bit/(s.Hz),未经纠错编码的最低误码率为2.68%,验证了该方法的可行性和有效性.     

摊铺机测控软件结构与设计

分析了摊铺机测控系统的软件需求及功能,描述了测控软件的模块化结构,讨论了信号输入/输出接口程序设计、测控机与交互机及方向机之间的通信程序设计、测控主模块程序及人机交互程序设计等.图2,参4.