【正文】 系統(tǒng)技術(shù)說明書 8 前置數(shù)據(jù)存貯器 數(shù)據(jù)存貯器如圖 所示。 ( 3 )+：提供給予 TMS320— 5402 的I/O口。 風向傳感器采用格雷碼盤光電式傳感器 ,其輸出 7 位數(shù)字量位格雷碼 , 格雷碼值與風向傳感器葉片的轉(zhuǎn)角有一一對應(yīng)的關(guān)系，風向傳感器輸出的數(shù)字量經(jīng)緩沖器輸入到單片機 80c552 中 , 并轉(zhuǎn)換成風向與基準方向間的夾角 , 存儲到 RAM中。 板天線天線 18 dBi、雙向功率放大器、饋線。由于 采用擴頻技術(shù)，保密性好。 計算空間損耗為小于 114 db， 接收端信號靈敏度大于 – 80dbm； 分機發(fā)射端輸出功率 100mW； 計算整個系統(tǒng)余量為 40db。但是，當炸彈爆炸時，由聲學傳感器采集到的信號含有多種成分，信號中除了爆炸的聲信號外，還有外部環(huán)境 (如飛機飛行、火箭彈飛過、地面震動、顆粒狀物體落在傳感器上等 ) 產(chǎn)生的干擾噪聲及信號在檢測、采樣、傳輸過程中的隨機噪聲 , 都會影響檢測結(jié)果。 基于傳統(tǒng)方法的局限性，本系統(tǒng)采用小波變換的方法來分析信號。又由于小波分析具有局部分析和細化的功能，所以小波分析可以揭示其它信號分析所丟失的數(shù)據(jù)信息，如奇異點、高階導數(shù)不連續(xù)性、趨勢和自適應(yīng)性等。根據(jù)分析的需要，可以繼續(xù)對所得到的低頻部分或高頻部分進行再分解，如此又得到了更低頻率部分的信號和頻率相對較高部分的信號。 信號重構(gòu) 將信號多尺度分解成一個個互相正交的小波函數(shù)的線性組合，可以展示信號的重要特性，但這不是小波分析的全部。 第二類方法是對含噪聲的信號作小波變換之后，計算相鄰尺度間各點小波系數(shù)的相關(guān)性，根據(jù)相關(guān)性的大小區(qū)別小波系數(shù)的類型，從對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 25 而進行取舍，然后直接重構(gòu)信號。 信號消噪的主要函數(shù) wden 的最簡單的用法如下： sd=wden(s, tptr, sorh, scal, n, wavename) 它所返回的是經(jīng)過對原始信號 s 進行消噪處理后的信號 sd。Wdencmp 函數(shù)的簡單應(yīng)用形式也就是我們所采用的應(yīng)用形式如下： [XC,CXC,LXC,PERF0,PERFL2]=wdencmp(`lvd`,x,`wname`,N,THR,OSRH) 我們在工程中所使用的程序如下所示： ………………….. …………………. thr=[0,90000,50000,90000]。 xd2=wdencmp(39。lvd39。,xd4,39。在進行閾值量化處理時可用函數(shù)wthresh，在我們的應(yīng)用中，我們使用了軟閾值處理，如下： ………………….. ………………….. thr=1000。s39。 小波分析的計算機實現(xiàn) 表 小波變換的函數(shù)說明 函數(shù)名 說明 分解 函數(shù) dwt 單尺度一維離散小波變換 wavedec 多尺度一維小波分解 (一維多頻率分析函數(shù) ) wmaxlec 允許的最大尺度值分解 合成 重構(gòu) 函數(shù) idwt 單尺度一維離散小波逆變換 waverec 多尺度一維小波重構(gòu) wroef 對一維小波系數(shù)進行單支重構(gòu) upcoef 一維系數(shù)的直接小波重構(gòu) 分解 結(jié)構(gòu) 函數(shù) detcoef 提取一維小波變換高頻系數(shù) appcoef 提取一維小波變換低頻系數(shù) upwlev 單尺度一維小波分解的重構(gòu) 消噪 壓縮 函數(shù) ddencmp 或取消噪或壓縮過程中的默認閾值 wdmpen 以 BirgeMassart 算法設(shè)置一維或二維信號消噪的閾值 wdcbm 以 BirgeMassart 算法設(shè)置一維信號消噪或壓縮的閾值 wdencmp 用小波進行一維或二維信號的消噪或壓縮 wden 用小波進行一維信號的自動消噪 wthrmngr 閾值管理 基于 Matlab 的部分程序如下 ???? ???? 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 32 %多尺度分解 (仍用 db1) [C,L]=wavedec(dd,3,39。,C,L,39。 D2=wrcoef(39。db139。plot(D1)。plot(D3)。plot(dd)。)。,N,L) ③ Y=upcoef(O,X,Lo_R,Hi_R,N) ④ Y=upcoef(O,X,Lo_R,Hi_R,N,L) ⑤ Y=upcoef(O,X,39。wname39。 (5)appcoef 用于從小波分解結(jié)構(gòu) [C,L]中提取一維信號的低頻系數(shù)，格式為 ① A=appcoef(C,L,39。其格式有： ① X=wrcoef(39。,C,L,39。wname39。,0)等價。分析過程如下圖： 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 37 圖 單尺度一維小波變換 圖 樹模式 圖 信號初步去噪 信號處理系統(tǒng)軟件流程 信號處理程序流程如下 : 1. 讀取 文件 ,獲得炮彈數(shù) ,傳感器數(shù)目及傳感器地址號 . 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 38 2. 判斷程序循環(huán)次數(shù) (jj)是否大于傳感器數(shù)目 ,如果大于 ,則跳到第 13 步 ,否則繼續(xù)往下執(zhí)行 . 3. 讀取信息幀數(shù)據(jù) ,計算得出每個信號的起始時間 ,起始地址和文件長度 ,即采集 到的數(shù)據(jù)量 . 4. 對數(shù)據(jù)進行第一次處理 :采用小波處理 (過程略 ). 5. 對數(shù)據(jù)進行第二次處理 :各個數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)分別采用滾動平均法處理 . 6. 對數(shù)據(jù)進行第三次處理 :能量法處理 . 7. 對數(shù)據(jù)進行第四次處理 :總體歸一化處理 . 8. 尋找峰值時間 ,并對各個峰值時間所在的信號段進行能量積累 . 9. 對各個信號的積累能量排序 . 10. 計算每個信號的真實時間 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 39 11. 根據(jù)排序后的積累能量 ,我們找出所要求個數(shù)的時間數(shù)據(jù)并輸出到文件中 . 12. 跳轉(zhuǎn)至第 2 步 . 13. 結(jié)束程序 . 注釋 :在第 8步處理中 ,我們先比較每個信號段里 的數(shù)據(jù) ,如果大于一定閾值的數(shù)據(jù)的數(shù)量 ,即波形的寬度大于一定的要求時 ,我們就認為這個信號段是有用的信號 ,因此我們就取信號中大于閾值的第一個數(shù)據(jù)所對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 40 對應(yīng)的時間為信號時間 . 8 評估決策子系統(tǒng) 用適當?shù)能浖_發(fā)工具計算出彈著點坐標，并用圖形方式顯示出來，可實時計算出炸彈的命中率，并將結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，供以后查詢。 數(shù)據(jù)流來源：陣型設(shè)置。 c、 數(shù)據(jù)流：傳感器增益、閾值。i39。 :=39。 廣播方式主要實現(xiàn)代碼： assignfile(f_dest,39。 writeln(f_dest,cgqZy)。39。 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 45 cgqM:=(39。010339。 。 主要實現(xiàn)代碼如下： (39。39。 。 reset(f_source)。).AsInteger:=b。 end。 b、數(shù)據(jù)流：前置處理器時間參量、狀態(tài)參量。 數(shù)據(jù)流去向：環(huán)境參量表。 rewrite(ht_)。000039。 finally closeFile(Ht_)。 var ht_:textFile。 writeln(ht_,39。)。,SW_SHOW)。 try writeln(ht_,39。)。000039。 讀取環(huán)境變量命令是為了 讀取實時的環(huán)境參數(shù)，為下一步的信號處理和計算提供修正參數(shù)。 :=true。 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 53 assignfile(f_source,39。 try read(f_source,fengxiang,fengsu,wendu)。 finally closefile(f_source)。 信號處理模塊對從前置處理器實時采集到的各種數(shù)據(jù)信息進行對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 54 分析處理。 begin setzero(39。 procedure (Sender: TObject)。39。 reset(f_source)。 39。 writeln(f_dest,a,39。 winexec(39。如果將主控系統(tǒng)與中央指揮系統(tǒng)連接，則可同時在中央指揮系統(tǒng)的大屏幕上顯示出攻擊目標的結(jié)果。 PYJL:=39。 try read(f_source,ZDmeishu)。 try read(f_source,fengxiang,fengshu,wendu)。 。 for j:=i+1 to do begin csZD:=[j]。0.39。 while i do begin csZD:=[i]。 (ZDmeishu)。 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 61 :=sshzb。39。39。 bomblist[i].y:=。偏左 39。39。 (hzuobiao)。 (39。+hzuobiao+39。39。+D+39。39。39。 end。 if hxPJ then Str_hPJ:=39。,abs(hxPJ)) else Str_hPJ:=39。,abs(hxPJ)) else if hxPJ then Str_hPJ:=39。 xuhao:=39。39。+Str_hPJ+39。39。39。+juli+39。+xuhao+39。 (PYJL)。39。039。偏右 39。,)。39。 hzuobiao:=formatfloat(39。 T:=timetostr(time())。 end。 end。0.39。 //IMG_Init。 //計算彈點坐標 。計算聲速 assignfile(f_source,39。 //獲取炸彈枚數(shù) assignfile(f_source,39。 數(shù)據(jù)流去向：計算參量表。 end。 finally closefile(f_source)。 dbl_spantime:=dbl_spantimestrtofloat([i])*dbl_spantime。 39。)。 i:integer。39。 數(shù)據(jù)流來源：時間參量表、狀態(tài)參量表。 :=floattostr(fengsu)。 39。39。 fengxiang,fengsu,wendu:double。)。 winexec(39。 writeln(ht_,39。010139。 begin assignfile(ht_,39。 finally closeFile(Ht_)。000039。 rewrite(ht_)。,SW_SHOW)。)。 writeln(ht_,39。 對地攻擊檢測評估系統(tǒng)技術(shù)說明書 50 var ht_:textFile。 組成：時間參量、狀態(tài)參量。 說明：給前置處理器發(fā)送命令。 。 傳感器號39。 。,SW_SHOW)。 if (39。 end。010539。010139。).AsString。 writeln(f_dest,cgqYz)。 try writeln(f_dest,39。Persist Security Info=true39。,39。 組成 ：傳感器名稱、增益、閾值。 說明：設(shè)置傳感器的坐標。如果射擊目標的范圍在 500m*500m以內(nèi) (要求誤差小于 5m)，靶場的地形較平坦，是平原或沙灘則可采用單陣（所謂單陣，即在目標范圍邊緣區(qū)域設(shè)置四個聲音傳感器用于采集炮彈爆炸聲音信號）。當然，我們在去掉高頻部分的同時也丟失了初始信號的瞬變特征。另外，X=waverec(C,L,39。,C,L,Lo_R,Hi_R) 說明：當 type=a 時，對信號的低頻部分進 行重構(gòu)，此時 N 可以為 0；當 type=d 時，對信號的高頻部分進行重構(gòu)，此時 N 為正整數(shù)。,N) ② X=wrcoef(39。) ③ A=appcoef(C,L,Lo_R,Hi_R) ④ A=appcoef(C,L,Lo_R,Hi_R,N) 說明：其中 [C,L]為小波分解結(jié)構(gòu)， wname 為小波函數(shù)， N 為尺度 。 (4)wavedec 為多尺度小波分解函數(shù)，其格式為： ① [C,L]=wavedec(X,N,39。 (3)idwt 為單尺度 — 維離散小波逆變換函