Алгоритмы пеленгации и распознавания локализованных источников широкополосных излучений на фоне распределенных в пространстве помех

• Автор: Коршикова, Жанна Сергеевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Содержание

Список сокращений

Введение

Глава 1. Анализ исходных данных и постановка задачи

1.1. Исследование условий применения системы пеленгации и

распознавания

1.2. Аналоги и прототипы

1.3. Робототехнические комплексы и их оснащение

1.4. Спектральные характеристики объектов пеленгации

1.5. Методы формирования диаграмм направленности и принципы

построения пассивных акустических информационных систем
1.6. Условия применения пассивного акустического пеленгатора
1.7. Постановка задачи 2
1.8. Выводы 29 Глава 2. Пеленгация локализованных источников акустических

излучений
2.1. Математические модели и взаимные статистические характеристики сигналов от локализованных акустических излучений 30 объектов и распределенных в пространстве помех
2.2. Информационные системы с временным способом обработки сигналов
2.2.1. Линейные фазированные решетки с адаптивной обработкой сигналов

2.2.2. Мультипликативная обработка сигналов в прореженной фазированной антенной решетке
2.3. Информационные системы со спектральным способом обработки сигналов
2.3.1. Мультипликативная обработка широкополосных сигналов
2.3.2. Пространственная обработка сигналов с выходов многоэлементной приемной системы
2.4. Обоснование квазиоптимального дискриминатора для повышения точности оценки измеряемого параметра
2.5. Выводы
Глава 3. Обоснование информативных признаков для распознавания источников акустических излучений
3.1. Возможные методы решения задач распознавания акустических сигналов
3.2. Обоснование информативных признаков и сокращение размерности их векторов применительно к нецентрированным параметрам сигнала
3.3. Сравнение классических и регрессионных методов выбора и сокращения размерности векторов информативных признаков сигналов
3.4. Формирование гистограмм распределения длительностей интервалов между нулями как информативного признака
3.5. Синтез нейросетевого алгоритма распознавания типа цели
3.6. Выводы
Глава 4. Экспериментальные исследования и обработка результатов
4.1. Экспериментальные исследования акустических сигналов шагов человека в натурных условиях

4.1.1. Моделирование алгоритма пеленгации акустических сигналов от шагов человека временным способом
4.1.2. Моделирование алгоритма пеленгации акустических сигналов от шагов человека спектральным способом
4.2. Экспериментальные исследования акустических сигналов вертолетов, самолетов и фонового шума в натурных условиях
4.2.1. Моделирование алгоритма получения оценок ЭС акустических сигналов вертолета и самолета методом скользящего суммирования
4.3. Оптимизация параметров и статистические испытания НС
4.3.1. Выбор параметров алгоритма оптимизации НС
4.3.2. Оптимизация топологии НС
4.3.3. Статистические испытания оптимизированных НС
4.3.4. Определение устойчивости НС к аддитивной помехе на входе
4.3.5. Исследование устойчивости НС к изменению значений весовых

коэффициентов
4.4. Выводы
Выводы и заключение
Список использованной литературы
Приложение. Результаты обработки экспериментальных исследований

а и А со - относительная и абсолютная ширина полосы ЭС; а2 - отношение сигнал/помеха по мощности).
При расчетах дисперсий сигналов на входах антенн функция направленности приемных антенн предполагалась гауссовой, что является верным для широкополосных акустических сигналов:
где Р(6) - функция направленности антенны;
^0 - усиление антенны на опорном направлении;
Д, и А, - эффективные углы ДН антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно;
в и V- углы пеленга в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно;
Д = 1,06Д0 5 ( Д0-5- ширина ДН по уровню 0,5).
Для широкополосных сигналов при малых апертурах приемников функция направленности Р(в) не зависит от длины волны. Например: функция направленности микрофона - кардиоида не зависит от длины волны в широком диапазоне частот.
Модель помехи была представлена точечными излучателями, равномерно распределенными в горизонтальной плоскости с шагом по углу Ав = 5° в пределах ДН Л0>1 при А0 5 = 60°. Объект представлялся либо
точечным излучателем, либо диполем с определенным угловым размером, расположенным в той же плоскости, что и помеха. Предполагалось, что спектры излучения объекта и помехи совпадают и являются гауссовыми:
Р(0) = Ра ехр(я-#2/А2) ехр(- уп'2/Д22),
(2.15)
(2.16)
Тогда отношение сигнал/помеха
Обозначив к = со/а>0, уравнение (2.16) можно представить в виде