ВКР: Модель тракта прослушивания гидроакустических сигналов

Распознанный текст из изображения:

Перекрытие входных выборок в тракте прослушивания

Иллюстрация эффекта, возникающего при восстановлении сигнала

после ФХН в частотной области

Распознанный текст из изображения:

Вырезание полосы

са

Об

аа

05

ьа

а

ккк

ИПХ фильтров Ханна, Хэмминга, Кайзера

Иллюстрация эффекта, возникающего при вырезании полосы фильтрам с прямоугольной ЧХ

/!. ' ' 'г'т.' ' ' г"т' 'гх:

!' 1

1,! 1

! 1 " !

.*! г

' !

1

1 ! ! !

1

й

1 ' ! 1,: !

!

й — "..г, ! ! ..1: ! 4

) ! г: ! ' ' г, !

'4 ! ! ! ! ! . '! 1г

ъ~

. ы г . эк. г ьг г.

Иллюстрация эффекта, возникающего при вырезании паласы фильтром Хэмминга

ИПХ фильтра с прямоугольной частотной характеристикой

Распознанный текст из изображения:

Частотный сдвиг при понижении полосы частот прослушивания

х 10

10

О 50 100 150 200 250 Заа ЗЗО 400 450 500

.500 0

500 1000 1500 2000 2500

Спектр восстановленного сигнала после сдвига его полосы в

частотной области на 2О1 Перекрытие входных выборок 50%.

10

25

0.5

-10

-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

100 200 ЗОО 400 500 600 700

Состыкованная реализация восстановленного сипзала после сдвига

Спектр восстановленного сигнала после сдвига его полосы в

частотной области на ЗО1 Перекрытие входных выборок 50%.

его полосы в частотной области на ЗОЗ Перекрытие входных выборок 50%

х 1О 3

Состыкованная реализация восстановленного сигнала после сдвига

его полосы в частотной области на 401 Перекрытие входных выборок 50%

fd=24000;

dt=1/fd;

t=(0:dt:2); %массив времен

d=0.1;% шаг между приемниками АР

c=1500;

n=512; % число точек БПФ

M=30; %кол во элементов АР (линейная)

jk=sqrt(-1); %мнимая еденица

df=fd/n; %частотное разрешение системы

fk=df*(0:n-1); %массив частот после преобр фурье

f=input ('введите частоту сигнала (1-2.5)kHz-I чд,(2-5)kHz-II чд,(4-8)kHz-III чд =');

fk0=floor(f/df+0.5);

nd=input('Введите номер диапазона=');

k1=[21 42 85];%Начальные номера диапазонов

k2=[53 107 171];%Конечные номера длиапазона

k0_=[7 10 7];

kl_=[10 8 6];

kH=k1(nd);

kB=k2(nd);

kl=kl_(nd);

k0=k0_(nd);

fm=5;

am=0.0;

al=-pi/4; % угол прихода сигнала

s=cos(2*pi*f*t); % сигнал в поле в точке значения

s=cos(2*pi*f*t).*(1+am*cos(2*pi*fm*t));

tau0=d/c*sin(al); %Задержка сигнала между соседними приемными элементами

tau=(0:M-1)'*tau0;% массив задержек

Ttau=repmat(tau,1,size(t,2)); %формируем массив задержек размножаем на все моменты времени на 1 сек

%sound (s,fd)

T=repmat(t,M,1);% размножили время на M приемных элементов

x=cos(2*pi*f*(T-Ttau)).*(1+am*cos(2*pi*f m*(T-Ttau))); %сигнал на элементах АР приходящий с направления альфа

%figure,image(x(:,1:200)*70), shading interp;

fk1=[fk(1:n/2+1) fk(n/2+2:n)-fd];

kolf=exp(jk*2*pi*tau*fk1);

fo=zeros(1,n);

fo(kH-kl:kB+kl)= hann (kB-kH+2*kl+1); % вырезание полосы

Ro=repmat(fo,M,1); %Размножение матрицы

Per=1*n/2;%144%перекрытие

n_per=n-Per;

K=Per/2+1;

for i=1:100;

In=(i-1)*n_per+1;

Ik=In+n-1;

Y0=fft(x(:,In:Ik),n,2);

Y=Y0.*Ro;%вырезание полосы частот

z=sum(Y.*kolf,1); %Процедура формирования канала наблюдения

% сдвиг полосы частот

V=zeros(1,n);

V(k0:k0+kB-kH+2*kl)=z(kH-kl:kB+kl);

%Восстановление сигнала

U=ifft(z,n);

Ik1=i*n_per; In1=(i-1)*n_per+1; % изменить

w(In1:Ik1)=real(U(K:K+n_per-1));

U=ifft(V,n);

w1(In1:Ik1)=real(U(K:K+n_per-1));

end

nBCE=size(w,2); % число отсчетов в реализации

figure,plot(fd/nBCE*(0:nBCE-1),20*log10( abs(fft(w))));

xlabel('Гц')

ylabel('дБ')

figure, plot (w)

xlabel('T/dt')

sound (w,fd);

figure,plot(fd/nBCE*(0:nBCE-1),20*log10( abs(fft(w1))));

xlabel('Гц')

ylabel('дБ')

figure, plot (w1)

xlabel('T/dt')

sound (w1,fd);

figure,plot(abs(ifft(fo,512))),grid on;

figure,plot (fo);

Распознанный текст из изображения:

Результаты моделирования

30

78

78

Оа

Баа Оааа 7580 гааа 2500 Оааа 3588 Оааа

70

Спектр исходного сигнала

7000 3500 2000 2500 3000 3500

70

Спектр восстановленного сигнала

ИПХ фильтра Ханна

0

38

5200 5300 5000 5500 5800 5700 5800 5800 БООО

7703

ББОО ББОО Б800 7000 7200 800 7БОО 7800

703

Исходный сигнал во временной области

Восстановленный сигнал во временной области

Вид частотного окна Ханна

Для первого частотного диапазона (1-2.5) КЬл

Каждый частотный диапазон соответствует спектральным отсчетам 11=[21] К2=[53]

Угол прихода сигнала берем равный Р]/4

Сдвиг полосы в область от 0.3, 4Ы = 187 Гц

Умножение на спектральное окно К=53

Частота сигнала 2000 Гц

Распознанный текст из изображения:

Результаты моделирования

За

а

70

2 0 30 20 ЗО 90 50 80 0 80 90 300

3000 3500 2000 2500 9000 3500 8000

ГО

ГО

Спектр исходного сигнала

Спектр восстановленного сигнала

ИПХ фильтра Ханна

800 850 900 950 9000 3050 ЗТОО 3350 0200

770

8900 5000 5300 5200 5300 5900

7703

Исходный сигнал во временной области

Восстановленный сигнал во временной области

Вид частотного окна Ханна

Для второго частотного диапазона (2-5) КЬг

Каждый частотный диапазон соответствует спектральным отсчетам к2=[42] 12=[107~

Угол прихода сигнала берем равный Р1/4

Сдвиг полосы в область от 0.3, 32дг = 1500 Гц

Умножение на спектральное окно К=81

Частота сигнала 3500 Гц

Распознанный текст из изображения:

Санкт — Петербургский Государственный Морской Технический Университет

Дипломная работа на тему Модель тракта прослушивания гидроакустических сигналов.

Выполнил студент гр.3580 Резунов А.Б.

201 0г.

Распознанный текст из изображения:

Результаты моделирования

За

76

76

0 0 70 20 ЗО 60 50 60 70 80 90 700

30

3500 6000 6500 5000 5500 БООО Б500

ГБ

500 7000 3500 2000 2500 9000 3500

ГО

Спектр исходного сигнала

Спектр восстановленного сигнала

ИПХ фильтра Ханна

7700 7200 7300 7600 7500 7600 7700 7800

776

6700 Б800 6900 7000 7700 7200 7300

7767

Исходный сигнал во временной области

Восстановленный сигнал во временной области

Вид частотного окна Ханна

Для третьего частотного диапазона (4-8) Кйг

Каждый частотный диапазон соответствует спектральным отсчетам К2=[85[ К2=[171~

Угол прихода сигнала берем равный Р~/4

Сдвиг полосы в область от 0.3, 76от = 3570 Гц

Умножение на спектральное окно К=99

Частота сигнала 5000 Гц

Распознанный текст из изображения:

Цель работы:

1. Разработать структуру тракта прослушивания гидроакустических сигналов

на выходе сформированного пространственного канала (канала наблюдения)

в тракте шумопеленгования с использованием многоэлементной антенной решетки

2. Разработать программный макет тракта прослушивания

3. Установить взаимосвязь основных параметров тракта прослушивания

с базовыми параметрами тракта ШП

4. С использованием программного макета выбрать параметры тракта

прослушивания применительно к заданным в ТЗ на проект условиям

Распознанный текст из изображения:

Формирование канала наблюдения в частотной области

Нарезка сигнала порциями и перекрытие выборок

=М.УЯ,~ и + Лтг1Х

М вЂ” "М