激励信号的频率特性对水下主动电场定位系统的影响研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目激励信号的频率特性对水下主动电场定位系统的影响研究学科专业控制科学与工程学号201521070327作者姓名王颖利指导教师彭杰钢教授分类号密级注1UDC学位论文激励信号的频率特性对水下主动电场定位系统的影响研究（题名和副题名）王颖利（作者姓名）指导教师彭杰钢教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业控制科学与工程提交论文日期2018年4月13日论文答辩日期2018年5月

2、9日学位授予单位和日期电子科技大学2018年6月答辩委员会主席陈勇评阅人谢永乐王子斌注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号ResearchontheEffectionofFrequencyCharacteristicsofExcitationSignalonUnderwaterActiveElectrolocationSystemAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDiscipline:ControlScienceandEngineer

3、ingAuthor:YingliWangSupervisor:Prof.JiegangPengSchool:SchoolofAutomationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的：说明并表示谢意。作者签名：日期：＾年６月阳

4、７／／论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文，的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全、部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）厂ｒ＼ｊ作者签名：玉敎导师签名：曰期：年〈月ｆｖ日摘要摘要水下主动电场定位技术是一种基于低频弱电场进行水下定位和环境感知的技术。水下主动电场定位系统的探索死区(DFDZ)和转折频率点

5、(FIP)能够有效反映出被探测物体的材质、形状、电导率等信息，因此获得被测物体的转折频率对水下物体的识别探测具有重要的参考意义。基于单频激励信号的水下主动电场定位系统虽然能够准确的获取被测物体的转折频率，但是由于需要对物体进行频率扫频探测，每次改变信号频率都需要进行重新定位，操作比较复杂，很难应用于实际的工作环境中。为了简化主动电场定位系统的转折频率的获取过程，研究激励信号的频率特性对水下主动电场定位系统的影响，依据傅里叶变换叠加原理，我们建立了基于多频激励信号的水下主动电场定位系统，并使用该系统对不同激励信号下（方波、单峰脉冲、双峰脉冲）不同形

6、状和材质被测物体的实验结果进行了研究。本论文分别进行了基于单频激励信号和多频激励信号的水下主动电场定位实验。通过对比实验结果，分析其响应特征及规律，可以得出以下结论：1．基于多频激励信号的水下主动电场定位系统能够仅通过一次扫描就求得被测物体的转折频率范围，并且当被测物体的转折频率较低时，其结果和单频激励信号下的结果相近，而当被测物体的转折频率较高时，其结果与单频激励信号下的结果相比存在偏差。2．多频激励信号下塑料材质的被测物体不存在DFDZ和FIP现象，这与单频激励信号下的结果相一致3．我们设计的自动识别被测物体探测死区的算法能够较准确的获取被测

7、物体的DFDZ和FIP，在一定程度上排除时频分布谱图中多种频率成分之间的相互干扰。因此，我们推测，主动电场定位系统在低频段是一个近似线性系统,而在高频段为非线性系统。关于主动电场定位系统模型的研究，有助于我们更深入的理解主动电场定位系统的物理机制。关键词：水下主动电场定位；探索死区；转折频率；多频特性。IABSTRACTABSTRACTTheUnderwaterActiveElectrolocationtechnologyisakindofunderwaterpositioningandenvironmentalawarenessoftechno

8、logy,whichisbasedonthelow-frequencyweakelectricfield.ThedetectFreque