水下冲击波数据处理系统的设计与实现

【摘要】冲击压力波测试是武器系统毁伤效能评估的主要方法之一,其中信号采集和后期处理是影响评估结果好坏的关键步骤。本论文以某技术研究项目为背景,在对水下冲击波滤波算法及特征提取研究分析的基础上,对实验数据所得的冲击波压力时程曲线进行了设计与仿真,以混合编程的方法设计了一套冲击波压力信号数据分析处理软件。论文首先介绍了超空泡形成的基本原理、水下信号处理技术的背景意义、冲击波压力场信号的基本特征及其应用领域和研究现状。通过分析冲击波的物理基本现象、时域频域特性、特征参数峰值、波达时间等特性,得出冲击波超压测试方法中对测试信号的多种常见干扰因素,并采用陷滤波、自适应性的噪声抵消法和独立量分析等多种数据处理方法来进行相应的滤波处理。后续则采用最小二乘法对水中运动弹道波有效信号的峰值和波达时间进行特征提取,同时用小波变换提取能量信息的特征分布,此类数据处理方法在处理水下冲击波信号时非常实用。最后,采用混合编程的方法实现在软件系统中直接显示处理数据结果及对比分析,由此展现水下冲击波处理系统的直观性。在研究设计的过程中,对提出的独立量分析信号干扰消除方法进行了可行性检验,通过软件的仿真效果可得出该方法是行之有效的,并采用特征提取的方法准确提取出冲击波信号的各项参量特征,将得到的数据汇总分析作为所设计软件的基础,最后采用基于动态链接库(DLL)方式的VC、MATLAB混合编程方法实现整个冲击波信号分析与处理软件的设计。该处理软件能够将数据处理结果直观、简洁的加以展现,并能对处理结果自动进行对比分析,且能处理仿真不同类型的数据,这些均为形成良好的冲击波测试平台提供了有利的技术支撑。
【作者】张云娇；
【导师】雷斌；朱婷婷；
【作者基本信息】西安工业大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】水下冲击波；滤波算法；特征提取；混合编程；

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