论文摘要
随着海洋渔业资源的开发,对渔探仪的研究越来越受到各国的重视,研究简便实用的渔探仪算法软件显得尤为重要。关于目标探测的算法有很多,而实用的软件和设备并不多见,基于此点,本文将研究如何结合多目标方位估计的算法开发渔探仪软件。本文首先介绍了国内外渔探仪设备和信号处理方法的研究概况。分析了基于矢量水听器多目标方位估计的原理,利用声压和振速的相关性推导了含有多目标方位信息的相关方程组；研究了如何运用优化算法（小生境遗传算法和差异进化算法）求解非线性相关方程组,得到目标的方位信息。通过两算法性能比较分析,最终本文选取差异进化算法应用于求解多目标的方位估计。其次,研究如何利用VC++实现实时数据采集和处理,并指出数据采集和处理过程中应该注意的一些问题。同时介绍了渔探仪设备和采集板卡的配置方法,并引入VC++和MATLAB混编技术,搭建了渔探仪的显控界面,实现了对数据的采集、信号波形图的显示和目标方位估计图的绘制等。最后,进行算法仿真和实验数据处理,验证了本文研制的渔探仪系统多目标方位估计软件的正确性和有效性。
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摘要ABSTRACT第1章 绪论1.1 研究背景及意义1.2 国内外研究历史及现状1.3 矢量水听器简介1.4 差异进化算法简介1.5 论文主要研究内容第2章 基于矢量水听器的渔探仪方位估计算法研究2.1 声场中各物理量关系概述2.2 压差式矢量水听器工作原理2.3 矢量声场中窄带信号方位估计2.3.1 声压和质点振速的相关性方程2.3.2 多目标信号方位估计方法2.3.2.1 在简化条件下的多信号方位估计2.3.2.2 在精确条件下的多信号方位估计2.4 优化算法2.4.1 小生境遗传算法2.4.1.1 小生境遗传算法的特点2.4.1.2 小生境遗传算法的实现过程2.4.2 差异进化算法2.4.2.1 差异进化算法的特点2.4.2.2 差异进化算法实现过程2.5 本章小结第3章 渔探仪多目标方位估计的仿真性能研究3.1 窄带信号下代价函数3.1.1 简化条件下的信号代价函数3.1.2 精确条件下的信号代价函数3.2 窄带多信号方位估计算法仿真3.2.1 简化条件和精确条件对比性研究3.2.2 小生境遗传算法应用于相关方程组的求解3.2.3 差异进化算法应用于相关方程组的求解3.2.4 小生境遗传算法和差异进化算法的估计性能比较3.3 实验数据处理3.4 本章小结第4章 渔探仪采集程序及显控软件设计4.1 数据采集理论及采集卡的选择4.1.1 数据采集程序设计4.1.2 采集系统性能分析4.2 渔探仪显控软件设计4.2.1 显控软件开发4.2.2 设计对话框资源4.3 VC与MATLAB混合编程4.3.1 常用VC++和MATLAB混合编程方法4.3.2 MATLAB Engine编程简介4.3.3 在VC中调用MATLAB引擎4.4 本章小结结论参考文献攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果致谢
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