内弹道弹丸测速信号处理技术研究

发布时间：2025-04-18 01:11

　　火炮膛内弹丸运动参数的测量,属于内弹道测试领域重要内容之一。微波干涉测量技术是一种有效的内弹道参数测量手段,它通过对微波干涉得到包含弹丸运动信息的多普勒频移信号的处理,解算出弹丸在火炮膛内的速度随时间的变化关系,进而确定弹丸在火炮内的加速度及弹底压力等参数。该类参数为设计火炮身管和弹丸装药提供重要的数据支持,并对评价火炮的安全性及可靠性起到关键作用。 本文针对微波干涉测量系统中的几个信号处理技术展开研究,着重解决信号调理电路设计、信号降噪方法以及频率解算算法。论文研究了针对微波干涉测量系统中多普勒频移信号的信号调理电路,设计并实现了信号调理核心电路,包括程控放大器电路和二阶贝赛尔有源低通滤波器,并进行了调测工作；提出了将基于Coiflets小波与经典模态分解相结合的降噪方法应用于多普勒频移信号的降噪中,对信噪比优于-5dB的仿真信号均有好的降噪效果；研究并实现了基于希尔伯特变换的内弹道弹丸测速算法,对几种仿真多普勒频移信号进行了频率估计,并给出了估计结果,对信噪比优于0dB,目标运动速度高于28m/s的速度解算相对误差低于0.16%。论文工作己成功应用于XX型微波干涉仪中,初步实测数...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 弹丸速度测量技术的发展历史
    1.2 微波干涉内弹道弹丸测速信号处理技术研究的背景及意义
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 研究意义
    1.3 微波干涉仪概述
        1.3.1 射频前端
        1.3.2 微波干涉仪终端
    1.4 本文研究内容和结构安排
第二章 信号调理电路设计
    2.1 程控放大电路设计
        2.1.1 程控放大电路设计原理
        2.1.2 程控放大电路实现
    2.2 贝赛尔函数有源低通滤波器设计
        2.2.1 二阶贝赛尔滤波器的特性分析
        2.2.2 二阶贝赛尔有源低通滤波器电路原理
        2.2.3 二阶贝赛尔有源低通滤波器电路实现
    2.3 本章小结
第三章 基于Coiflets小波与EMD相结合的降噪方法
    3.1 小波降噪方法
        3.1.1 小波降噪原理简介
        3.1.2 小波的正交分解与重构原理
        3.1.3 小波基函数的选择
    3.2 一维基于Coiflets小波的降噪方法仿真结果
    3.3 基于Coiflets小波与EMD相结合的降噪方法
        3.3.1 小波与EMD相结合的降噪方法
        3.3.2 仿真实验结果
    3.4 本章小结
第四章 基于希尔伯特变换的内弹道弹丸测速算法
    4.1 希尔伯特变换的定义及性质
        4.1.1 基本定义
        4.1.2 希尔伯特变换的基本性质
    4.2 基于希尔伯特变换的内弹道弹丸测速算法
        4.2.1 希尔伯特变换解算多普勒频移信号原理
        4.2.2 模拟弹丸的多普勒频移信号
        4.2.3 解算模拟弹丸多普勒频移信号的仿真结果
        4.2.4 减小间断点对算法的影响
    4.3 本章小结
第五章 内弹道弹丸测速信号处理技术综合测试
    5.1 信号调理电路性能测试
        5.1.1 程控放大电路通用测试方法及结果
        5.1.2 二阶贝赛尔有源低通滤波器通用测试方法及结果
    5.2 用模拟源检验XX型微波干涉仪
        5.2.1 测试方法
        5.2.2 测试结果
    5.3 本章小结
第六章 结束语
    6.1 对全文工作的总结
    6.2 对未来工作的展望
致谢
参考文献



本文编号：4040285