激波报靶原理、算法及信号处理方法研究.doc

激波报靶原理、算法及信号处理方法研究激波报靶原理、算法及信号处理方法研究激波报靶原理、算法及信号处理方法研究隐显目标自动报靶系统是为了适应现代军事训练而设计的靶场实弹射击训练是部队战斗力形成的重要因素,它对保障设施要求高,危险系数大,在部队的实弹射击训练中面临不少问题随着“国防现代化”和“训练手段现代化”的需要,实弹射击已开始并必将逐步从费时费力不准确,且有危险的人工报靶方式变为自动报靶方式该论文所研究的弹丸激波报靶定位系统是先进的、智能化的报靶定位系统它是一种:基于由超音速弹丸激波所致声爆在掠过传感器阵列时声爆脉冲的时延数据和激波形态与传感器阵列之间的几何关系,构造出超声报靶定位的数学模型,将计算机数据采集与数值计算相结合的时实报靶定位系统此系统中靶标的作用已经不是传统意义上的真实靶子,靶标的作用已经转化为射手作为瞄准的指示点,以及标定声学报靶系统精度衡量的标定凭证对隐显目标的功能进行了全新的概念扩展隐显目标的设计不是传统的通过复杂的机械机构实现靶臂的起倒,而是依靠电气电路设计实现电机的正反转来实现,增加了系统的稳定性和科技含量同时该系统可以实现可靠的远程无线遥控目标的隐显动作本文中利用前卫的虚拟仪器技术设计采集软件,配合使用 NI 公司的 PCI6251 数据采集卡及设计相应的硬件电路对弹丸激波原始信号进行了采集、显示并且保存。

利用 MATLAB 工具应用小波分析的方法对带有噪声的原始激波信号进行了分析处理,并尝试应用多种小波多种处理方法进行了处理,最终准确提取到了特征激波信号,加快了项目的进程,使课题研究在理论上有所突破另外论文还从系统稳定性角度分析了整个系统,确保产品的稳定性本论文所研究的课题涵括了通信、信号采集与处理,计算机及其接口技术、单片机技术、自动控制等,是自动化技术在实际应用中的综合体现基于此,本课题具有较高的科技含量,研制成果填补了我军训练器材的空白,可满足各种类型的装甲车辆车载武器和载员武器对目标射击训练的需求,有效地促进和提高了部队以及军事院校的训练效益和训练水平,具有相当广泛的应用价值和推广价值 摘要 4-5Abstract5-9 第 1 章 绪论 9-141.1 本文研究课题的背景与意义 9-101.2 国内外对激波报靶的研究 10-121.3 本文所作的工作与创新点 12-14 第 2 章 激波报靶原理及实现14-322.1 自动报靶系统的总体方案 142.2 传感器的选择选择与布置 14-162.3 信号放大与滤波部分 16-212.3.1 信号放大电路 16-172.3.2 信号滤波电路 17-192.3.3 晶振整形电路的设计 192.3.4 转换脉冲与保持电路 19-212.4 单片机控制系统的设计 21-272.4.1 单片机硬件系统的设计 21-242.4.2 单片机软件系统设计 24-272.5 电源部分的设计 27-282.6 无线通信的实现 28-302.7 技术难点及创新 30-312.8 本章小结 31-32 第 3 章 遥控隐显目标控制系统设计 32-373.1 遥控隐显目标的系统组成及工作原理 32-333.2 遥控隐显目标电气控制系统 33-353.2.1 电机正反转电路 34-353.3 遥控隐显目标单片机控制系统 353.4 创新点 35-363.5 本章小结 36-37 第 4 章 激波信号的采集及特征提取方法的研究 37-564.1 数据采集总体结构及原理 37-384.2 数据采集硬件模块的设计 38-394.3 数据采集软件模块的设计 39-454.3.1 虚拟仪器的定义及构成 394.3.2 虚拟仪器的特点 39-404.3.3 LabVIEW 简介 40-414.3.4 激波信号采集程序设计 41-454.4 数据信号的特征提取及算法研究 45-554.4.1 MatLab 语言简介 454.4.2 小波变换 45-464.4.3 小波包分析 46-474.4.4 小波去噪 474.4.5 小波变换在激波信号特征提取中的应用 47-554.5 创新点 554.6 本章小结 55-56 第 5 章 系统可靠性分析 56-665.1 微机测控系统的可靠性 56-595.2 可靠性的硬件设计 59-625.2.1 硬件可靠性保障 59-615.2.2 硬件抗干扰技术 61-625.3 软件可靠性设计 62-645.3.1 程序运行监视系统 635.3.2 掉电保护 63-645.3.3 软件陷阱 645.4 本章小结 64-66 结论 66-67 附录 67-83参考文献83-86 攻读硕士学位期间所发表的论文 86-87 致谢 87。