【正文】 +formatfloat(39。 hxPJ:=。)。39。+T+39。39。+PYJL+39。39。 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 62 。039。超前 39。39。 sum_y:=sum_y+。 PY:=(ss,bx)。,)。 :=baxin_x。 while ZDmeishu do begin csZD:=[ZDmeishu]。 end。0.39。 ZDwuchasort。 。)。)。 數(shù)據(jù)流程圖如下： 計(jì) 算 參 量 表 狀 態(tài) 參 量 表彈 點(diǎn) 紀(jì) 錄 表陣 型 表 傳 感 器 坐 標(biāo) 表信 號(hào) 處 理 圖 計(jì)算顯示模塊數(shù)據(jù)流程圖 計(jì)算顯示模塊主要數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu) 彈點(diǎn)歷史記錄表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 數(shù)據(jù)項(xiàng) 類型 長度 小數(shù)位數(shù) 含義說明 序號(hào) 文本 6 唯一標(biāo)識(shí)每一炸點(diǎn) 橫坐標(biāo) 數(shù)字 6 1 炸點(diǎn)橫坐標(biāo) 縱坐標(biāo) 數(shù)字 6 1 炸點(diǎn)縱坐標(biāo) 靶心偏距 數(shù)字 4 1 炸點(diǎn)距靶心距離 橫向偏距 數(shù)字 4 1 炸點(diǎn)對靶心橫向偏移距離 縱向偏距 數(shù)字 4 1 炸點(diǎn)對靶心縱向偏移距離 日期 日期 炸彈爆炸的日期 時(shí)間 時(shí)間 炸彈爆炸的時(shí)間 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 59 主要實(shí)現(xiàn)方法 計(jì)算模型主控過程的實(shí)現(xiàn)代碼： PJ:=39。 運(yùn)用數(shù)學(xué)模型對信號(hào)處理模塊處理過的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，得出彈著點(diǎn)坐標(biāo)。 end。 end。 str_temp1:=trim(str_temp1)。39。 dbl_spantime,dbl_spantime1:double。 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 55 :=true。 組成：計(jì)算參量。 end。 39。 reset(f_source)。39。39。,SW_SHOW)。)。 writeln(ht_,39。)。 winexec(39。 writeln(ht_,39。0d0d39。 校驗(yàn)、讀取命令是為了使 前置處理器時(shí)鐘同步，這是前置處理器開始的工作的第二步。000039。)。39。 說明：前置處理器上傳環(huán)境數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)流去向：前置處理器。 finally closefile(f_source)。 (39。39。39。) then begin :=false。 。 modifyCgqtx(cgqH,cgqZy,cgqYz)。010239。 閾值（ hex ）39。 end。)。 傳感器增益、閾值的設(shè)置 傳感器增益、閾值的設(shè)置有三種情況，第一種是修改單個(gè)傳感器對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 44 的增益、閾值，第 二種是將所有傳感器的增益、閾值修改成同一個(gè)值，第三種是各個(gè)傳感器的增益、閾值修改成不同的值，為方便用戶操作，本系統(tǒng)針對上述三種情況采用三種方式修改傳感器的增益、閾值。,default item)。為了保持系統(tǒng)最大的靈活性和便于用 戶配置和管理數(shù)據(jù)庫連接，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫連接配置信息存于位于應(yīng)用程序同一目錄下的配置文件 ，當(dāng)應(yīng)用程序啟動(dòng)后，首先將讀入配置文件中的配置信息，然后根據(jù)配置信息連接數(shù)據(jù)庫。 數(shù)據(jù)流去向：傳感器坐標(biāo)表、彈點(diǎn)計(jì)算參數(shù)。 系統(tǒng)布陣模塊主要數(shù)據(jù)流程 a、 數(shù)據(jù)流：陣型。 （ 10）對于信號(hào)處理過程中的小波基函數(shù)，去噪函數(shù)等的選取是要經(jīng)過一定的分析來獲得的。)與 X=appose(C,L,39。wname39。,C,L,Lo_R,Hi_R,N) 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 36 ③ X=wrcoef(39。 (6)detcoef 用于從小波分解結(jié)構(gòu) [C， L)中提取 ① D=detcoef(C,L,N) ② D=detcoef(C,L) 說明：格式①用于提取尺度為 N(N 必須為一個(gè)正整數(shù)，且 ，分解結(jié)構(gòu)為 [C,L]的一維分解高頻系數(shù) ；格式②用于提取最后尺度 (尺度N=length(L)－ 2)的分解高頻系數(shù)。) ② [C,L]=wavedec(X,N,Lo_D,Hi_D) 說明：它用小波或分解濾波器完成對信號(hào) X 的多尺度分解， N為尺度，且為嚴(yán)格的正整數(shù)。wname39。,N) ② Y=upcoef(O,X,39。title(39。 err=max(abs(ddA0)) err= %信號(hào)的初步去噪 (比較第三層近似信號(hào)與原始信號(hào) ) figure。D239。A339。d39。db139。 %重構(gòu)第三層的低頻信號(hào) A3=wrcoef(39。這種方法比較簡單，且消噪后的信號(hào)比較平滑。,thr)。 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 27 4 枚炸彈原始信號(hào)波形圖 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 28 4 枚炸彈處理后的信號(hào)波形圖 8 枚炸彈原始波形與處理后的波形對比圖 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 29 為了將信號(hào)進(jìn)行集成比較，對 8 枚炸彈的比較圖就僅選用一路波形圖，如上圖所示。 xd4=wdencmp(39。)。s39。 scal 是閾值對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 26 尺度改變的比例。 (3)小波重構(gòu)。而這種信號(hào)的消噪，用傳統(tǒng)的傅立葉變換分析，顯然無能為力，因此，我們最終選用 了小波進(jìn)行信號(hào)的去噪。 如上所述，小波分析的一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)就是能夠分析信號(hào)的局部特征，如可以發(fā)現(xiàn)疊加在一個(gè)正弦信號(hào)上一個(gè)非常小的畸變信號(hào)的出現(xiàn)時(shí)間。在分析中，對邊界的處理使用了延拓的方法，如對稱延拓、周期延拓等。 小波變換（ Wavelet Transform）是一種信號(hào)的時(shí)間一尺度 (時(shí)間一頻率 )分析方法，它具有多分辨率分析的特點(diǎn)，而且在時(shí)頻域都具有表征信號(hào)局部的能力，是一種 窗口大小不變 ,但形狀可變，即時(shí)間窗和頻率窗都可改變的時(shí)域局部化分析方法。然而實(shí)際中經(jīng)常碰到是非平穩(wěn)信號(hào)，則需要分析每個(gè)時(shí)間段內(nèi)含有的頻率成分。 四平靶場單枚火箭彈波形圖 大連海訓(xùn)基地 9月 9 號(hào) 5 枚航空炸彈波形圖 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 20 大連海訓(xùn)基地 9 月 9號(hào)火箭彈 48枚信號(hào)波形圖 圖 由前置處理器送至中心主機(jī)的爆炸聲信號(hào) 小波分析 在受干 擾的情況下 , 能否有效地檢測信號(hào)，不僅與信號(hào)的類型和干擾的特征有關(guān)，還與信號(hào)處理的方式有關(guān)。 擴(kuò)頻的以上特點(diǎn)完全適合本系統(tǒng)的高速實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)距離傳輸、數(shù)據(jù)保密、低功耗 、等要求 系統(tǒng) 使用環(huán)境 使用環(huán)境 要求前置 通訊 單元與中心 通訊 單元可視，無明顯的物體遮擋； 前置單元與中心單元距離小于 3 公里（不加中繼）；中繼模式可達(dá)到30 公里。 該技術(shù)打破了傳統(tǒng)無線 電傳輸理論中的信噪比概念和專用頻道概念，采用寬頻即擴(kuò)展頻率，其所有有效信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)后，全部湮沒在噪音基帶之中，而不是在以往要求的噪音基帶之上進(jìn)行檢波。 中繼通信單元： 雙向高速微波單元、 14 dBi 拋物面天線、饋線 。如 C=340 米/秒， V=10 米 /秒 , 將產(chǎn)生很大的誤差，所以系統(tǒng)必須通 過風(fēng)速和風(fēng)向補(bǔ)償 , 減少測量誤差。 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 9 系統(tǒng)電源 如圖 ，系統(tǒng)中前置處理器主要由 12v 電池供電，其電源分為有 4 種：（１） +9V 電源 :供給信號(hào)放大器。圖 中的 74HC244 緩沖器用來輸入子系統(tǒng)的通信地址。 可編程信號(hào)放大器 增益可編程信號(hào)放大器是將聲學(xué)傳感器接收到的微弱電信號(hào)（μVmV 級）放大到 05V。 數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng) : 通過采用波譜分析和小波分析對信號(hào)進(jìn)行有效的處理分析 , 實(shí)現(xiàn)了信號(hào)波形的轉(zhuǎn)換 , 干擾及噪聲剔除 , 獲得真實(shí)的爆炸聲信號(hào) .系統(tǒng)根據(jù)這些真實(shí)的爆炸聲信號(hào)按一定的鑒別規(guī)則提取出炸彈爆炸聲波傳播到聲學(xué)傳感器的時(shí)間 , 并提供給 評估決策子系統(tǒng) 。 2 系統(tǒng)主要戰(zhàn)技指標(biāo) 1) 適用范圍：航空炸彈 、 航空火箭彈 、空對地導(dǎo)彈及觸地爆炸后引起聲波的各種炸彈； 對單點(diǎn) 、多點(diǎn)投射時(shí)彈著點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測報(bào)靶。 2) 檢測精度：測量范圍（ 500m*500m 陣），誤差小于 5m；測量范圍（ 70m*70m陣），誤差小于 ； 3) 系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間：小于 15 秒； 4) 兩彈、多彈連投最小間隔時(shí)間：大于 30毫秒； 5) 無線傳輸：中心工作頻率： 。 評估決策子系統(tǒng) : 用適當(dāng)?shù)能浖_發(fā)工具 , 由信號(hào)處理子系統(tǒng)得到的每個(gè)傳感器接收到的炸彈爆炸聲的時(shí)間 , 按合理的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出彈著點(diǎn)坐標(biāo)，并用圖形方式顯示出來。其原理見圖 ，電路中采用兩級低噪聲高輸入阻抗放大器 TLC2272，電路中 2片 9c102 數(shù)字電位器用來改變放大器的增益，由 DSP 芯片根據(jù)中心主機(jī)的指令改變增益大小，達(dá)到遠(yuǎn)程控制增益的目的， 如圖 。信號(hào)燈用來指識(shí)電源電壓和信號(hào)等。（２） +5V 電源 ：提供給A/D 轉(zhuǎn)換、以太網(wǎng)接口等。 該子系統(tǒng)以 philipu 公司 51 系列單片機(jī) 80c552芯片為核心，配置溫度傳感器 ,風(fēng)速傳感器 ,風(fēng)向傳感器 ,RS232接口和無線電臺(tái)組成 ,其原理框圖如圖 80C520溫 度 傳 感 器風(fēng) 向 傳 感 器風(fēng) 速 傳 感 器整 形緩 沖器光 電隔 離E P R O MR S 2 3 2電 臺(tái) 圖 環(huán)境補(bǔ)償 原理框圖 溫度傳感器采用 AD590半導(dǎo)體溫度傳感器 ,其線形度為 %,精度? 攝氏度 , 溫度每變化 1 攝氏度 ,輸出電流變化 1 微安 , 如串聯(lián)10K歐電阻 , 則輸出電壓變化 10mV, 此電壓經(jīng) 80c552 單片機(jī)中的 10位 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量 , 再計(jì)算出溫度值 . 溫度為 : 聲源 風(fēng)向 探頭 L 0 A 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 12 2 7 310 )( ?? mvV o u tt 風(fēng)速傳感器采用光電式傳感器 , 輸入電壓 12V, 輸出信號(hào)為脈沖信號(hào) ,風(fēng)速與其頻率成正比 , 脈沖信號(hào)經(jīng)光電隔離、整形 , 由單片機(jī)測量其頻率 ,并轉(zhuǎn)換成環(huán)境風(fēng)速。 中心通信單元： 雙向高速微波單元、 90176。在傳送信號(hào)時(shí)，使用比發(fā)送的信息數(shù)據(jù)速率高許多倍的偽隨機(jī)碼把載有信息數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)的頻率進(jìn)行擴(kuò)展，形成寬帶的低功率譜密度的信號(hào)來發(fā)射， 直序擴(kuò)頻位數(shù)為 11 位 （是目前擴(kuò)頻位數(shù)最高的），網(wǎng)絡(luò)誤碼率為 108，具有較高的穩(wěn)定性，且不受氣侯條件的影響。 前置單元和中心單元輪詢工作方式；每路可以達(dá)到 11M 的帶寬。 如何準(zhǔn)確地提取爆炸聲信號(hào)的時(shí)間是彈著點(diǎn)位置識(shí)別中的首要問題。由于這類信號(hào)的譜特性沿時(shí)間軸無限擴(kuò)展，因此傅立葉變換的基函數(shù)就很難與其匹配。在高頻部分具有較高的時(shí)間分辨率和較低的頻率分辨率，在低頻部分具有較低的時(shí)間分辨率和較高的頻率分辨率，就是這種特性使小波變換具有對信號(hào)的自適應(yīng)性，由于小波變換本質(zhì)上是一個(gè)范圍可變的窗口方法，它可以用較長的時(shí)間間隔來獲取更精確的低頻信息，用較短的時(shí)間間隔來獲取高頻信息。 在信號(hào)分析中，對信號(hào)進(jìn)行采樣，然后對這個(gè)信號(hào)進(jìn)行小波分解或小波包分解，其實(shí)質(zhì)就是把采到的信號(hào)分解成兩個(gè)信號(hào)，即高頻部分和低頻部分，低頻部分包含了信號(hào)的主要信息，高頻部分通常包含了信 號(hào)的奇異特征。此外，小波分析可以檢測出許多其他分析方法忽略的信號(hào)特征，如信號(hào)的趨勢，信號(hào)的高階不連續(xù)點(diǎn)、自相似特性。 小波去噪的方法 大概可以分為三類： 第一類方法是基于小波變換模極大值原理，最初由 Mallat 提出，即根據(jù)信號(hào)和噪聲在小波各尺度上的不同傳播特性，提出由噪聲產(chǎn)生的模極大值點(diǎn)，保留信號(hào)所對應(yīng)的模極大值點(diǎn)，然后利用所余模極大值點(diǎn)重構(gòu)小波系數(shù)，進(jìn)而恢復(fù)信號(hào)。根據(jù)小波分解的最低層低頻系數(shù)和各層高頻系數(shù)進(jìn)行一維小波重構(gòu)。 wdencmp 是一種用得更為普遍的函數(shù)，它可以直接對信號(hào)進(jìn)行消噪，處理方法也是通過對小波分解系數(shù)進(jìn)行閾值量化來實(shí)現(xiàn)。)。 xd3=wdencmp(39。lvd39。 小波消噪中閾值的選取 在小波分析中消噪中閾值的選取方法采用下述兩種： (1)給定閾值消噪處理：閾值可根據(jù)以往 的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)（靶場環(huán)境，彈種等），這種閾值可信度高。 xd3=wthresh(xd3,39。 由于在系統(tǒng)中使用了基于小波變換的去噪方法，所以對信號(hào)中含有干擾和噪聲能夠很好的消除。a39。,1)。,C,L,39。) subplot(2,2,2)。) subplot(2,2,4)。 subplot(2,1,1)。Level 3 Approximation39。wname39。) ② X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) ③ X=idwt(cA,cD,39。輸出參數(shù) C 由 [cAj,cDj,cDj1,? ,cD1]組對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 35 成， L 由 [cAj 的長度， cDj 的長度， cDj1 的長度，?， cD1 的長度，X 的長度 ]組成。 (7