本文主要研究内容
作者曹红（2019）在《水下目标主动声信号的压缩感知观测方法研究》一文中研究指出：主动声信号对水下回波处理是常用的方法之一,然而水下环境千奇百怪,各种杂波(干扰信号)随处可见,且复杂多变,这些条件给本身带有一定误差的方法在对水下信号处理时带来了挑战。尤其是探测技术的提高,对高速运动的小目标,弱信号的探测精度的要求越来越高,因此,对水声信号的处理,弱目标检测和处理是信号处理领域研究的难点和热点问题。在这种背景下,本文对水下目标主动声信号的压缩感知观测方法展开研究,为解决弱信号处理和采样数据量大的问题提供方法和手段,进而实现低速观测、提高信噪比的目的。主要研究工作体现在以下方面:首先,从水下目标主动声信号的原理出发,利用压缩感知方法,在亮点模型基础上对水下目标信号进行处理,重点对压缩感知中的观测方法展开研究,分析了高斯等常见的随机测量矩阵和托普利兹等确定性测量矩阵,仿真实现并分析了稀疏度、观测值数量等对观测性能的影响。其次,针对高斯矩阵、伯努利矩阵等随机测量矩阵对硬件系统要求高,托普利兹和循环矩阵、部分哈达玛矩阵等确定性测量矩阵的观测性能不够理想的问题,本论文基于轮换确定性测量矩阵,通过对测量矩阵每一列元素的系数进行调整,降低列与列之间的相关性,通过改进轮换矩阵得到一种广义轮换测量矩阵的观测方法,并将其应用于水下回波信号的压缩感知观测中,通过对不同信噪比的水下回波信号的仿真分析,验证了该方法在弱信号处理以及低速观测方面的性能。再次,为了进一步地提高观测矩阵在构造时间、信号重构精度等方面的性能,本论文从已知的测量矩阵的构造过程入手,针对水下回波信号的压缩感知处理提出了一种基于循环直积和QR分解的测量矩阵构造方法,其以循环直积为基础,从有限个低维“种子”向量出发通过有限次循环构造高维的列正交矩阵,对得到的高维矩阵进行QR分解处理进而得正交矩阵,最后根据计算的需要选取正交矩阵一定的行数作为测量矩阵,进而提高构造过程中列向量的非线性相关性。水下回波信号的仿真和实测数据的处理结果显示,该方法在构造时间、重构精度、信噪比提高方面均具有一定的优势。最后,为了实现压缩感知的观测方法在主动声探测方面的工程应用,本论文从物理实现的简单性考虑,为了降低压缩感知框架下观测结构的硬件复杂度,采用直接欠采样率的压缩感知方法,通过改造原有奈奎斯特采集系统,研制了基于直接欠采样的采集设备,实现了低速随机非均匀的直接抽取采样,并根据其采样原理,构造测量矩阵,重构观测信号,实现了基于压缩感知观测方法的信号采集、处理、重构的过程。
Abstract
zhu dong sheng xin hao dui shui xia hui bo chu li shi chang yong de fang fa zhi yi ,ran er shui xia huan jing qian ji bai guai ,ge chong za bo (gan rao xin hao )sui chu ke jian ,ju fu za duo bian ,zhe xie tiao jian gei ben shen dai you yi ding wu cha de fang fa zai dui shui xia xin hao chu li shi dai lai le tiao zhan 。you ji shi tan ce ji shu de di gao ,dui gao su yun dong de xiao mu biao ,ruo xin hao de tan ce jing du de yao qiu yue lai yue gao ,yin ci ,dui shui sheng xin hao de chu li ,ruo mu biao jian ce he chu li shi xin hao chu li ling yu yan jiu de nan dian he re dian wen ti 。zai zhe chong bei jing xia ,ben wen dui shui xia mu biao zhu dong sheng xin hao de ya su gan zhi guan ce fang fa zhan kai yan jiu ,wei jie jue ruo xin hao chu li he cai yang shu ju liang da de wen ti di gong fang fa he shou duan ,jin er shi xian di su guan ce 、di gao xin zao bi de mu de 。zhu yao yan jiu gong zuo ti xian zai yi xia fang mian :shou xian ,cong shui xia mu biao zhu dong sheng xin hao de yuan li chu fa ,li yong ya su gan zhi fang fa ,zai liang dian mo xing ji chu shang dui shui xia mu biao xin hao jin hang chu li ,chong dian dui ya su gan zhi zhong de guan ce fang fa zhan kai yan jiu ,fen xi le gao si deng chang jian de sui ji ce liang ju zhen he tuo pu li ci deng que ding xing ce liang ju zhen ,fang zhen shi xian bing fen xi le xi shu du 、guan ce zhi shu liang deng dui guan ce xing neng de ying xiang 。ji ci ,zhen dui gao si ju zhen 、bai nu li ju zhen deng sui ji ce liang ju zhen dui ying jian ji tong yao qiu gao ,tuo pu li ci he xun huan ju zhen 、bu fen ha da ma ju zhen deng que ding xing ce liang ju zhen de guan ce xing neng bu gou li xiang de wen ti ,ben lun wen ji yu lun huan que ding xing ce liang ju zhen ,tong guo dui ce liang ju zhen mei yi lie yuan su de ji shu jin hang diao zheng ,jiang di lie yu lie zhi jian de xiang guan xing ,tong guo gai jin lun huan ju zhen de dao yi chong an yi lun huan ce liang ju zhen de guan ce fang fa ,bing jiang ji ying yong yu shui xia hui bo xin hao de ya su gan zhi guan ce zhong ,tong guo dui bu tong xin zao bi de shui xia hui bo xin hao de fang zhen fen xi ,yan zheng le gai fang fa zai ruo xin hao chu li yi ji di su guan ce fang mian de xing neng 。zai ci ,wei le jin yi bu de di gao guan ce ju zhen zai gou zao shi jian 、xin hao chong gou jing du deng fang mian de xing neng ,ben lun wen cong yi zhi de ce liang ju zhen de gou zao guo cheng ru shou ,zhen dui shui xia hui bo xin hao de ya su gan zhi chu li di chu le yi chong ji yu xun huan zhi ji he QRfen jie de ce liang ju zhen gou zao fang fa ,ji yi xun huan zhi ji wei ji chu ,cong you xian ge di wei “chong zi ”xiang liang chu fa tong guo you xian ci xun huan gou zao gao wei de lie zheng jiao ju zhen ,dui de dao de gao wei ju zhen jin hang QRfen jie chu li jin er de zheng jiao ju zhen ,zui hou gen ju ji suan de xu yao shua qu zheng jiao ju zhen yi ding de hang shu zuo wei ce liang ju zhen ,jin er di gao gou zao guo cheng zhong lie xiang liang de fei xian xing xiang guan xing 。shui xia hui bo xin hao de fang zhen he shi ce shu ju de chu li jie guo xian shi ,gai fang fa zai gou zao shi jian 、chong gou jing du 、xin zao bi di gao fang mian jun ju you yi ding de you shi 。zui hou ,wei le shi xian ya su gan zhi de guan ce fang fa zai zhu dong sheng tan ce fang mian de gong cheng ying yong ,ben lun wen cong wu li shi xian de jian chan xing kao lv ,wei le jiang di ya su gan zhi kuang jia xia guan ce jie gou de ying jian fu za du ,cai yong zhi jie qian cai yang lv de ya su gan zhi fang fa ,tong guo gai zao yuan you nai kui si te cai ji ji tong ,yan zhi le ji yu zhi jie qian cai yang de cai ji she bei ,shi xian le di su sui ji fei jun yun de zhi jie chou qu cai yang ,bing gen ju ji cai yang yuan li ,gou zao ce liang ju zhen ,chong gou guan ce xin hao ,shi xian le ji yu ya su gan zhi guan ce fang fa de xin hao cai ji 、chu li 、chong gou de guo cheng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自杭州电子科技大学的曹红，发表于刊物杭州电子科技大学2019-05-13论文，是一篇关于主动声探测论文,压缩感知论文,水下回波信号论文,测量矩阵论文,杭州电子科技大学2019-05-13论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自杭州电子科技大学2019-05-13论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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