基于PWVD分布的中间弹道弹丸速度测量方法技术

本发明专利技术公开一种基于PWVD分布的中间弹道弹丸速度测量方法，包括如下步骤：(10)信号提取：从采集的弹丸回波信号中提取有效信号；(20)数据长度判断：从有效信号中截取一定长度的数据段，并根据数据长度判断是否需要对该数据段进行抽样；(30)时频分析：对所截取的有效信号数据段进行PWVD时频分析；(40)瞬时频率获取：采取阀值法搜索频谱最大值，并进行前端拟合，得到信号瞬时频率；(50)弹丸速度获取：根据多普勒频率与速度的关系进行频率与速度的转换，得到速度时间曲线，并对速度参数进行优化。本发明专利技术的中间弹道弹丸速度测量方法，频率分辨率高，瞬时频率估计偏差小。

Velocity measurement method of intermediate ballistic projectile based on PWVD distribution

The invention discloses an intermediate ballistic projectile velocity measurement method based on PWVD distribution, including the following steps: (10) signal extraction: extracting the effective signal from the collected projectile echo signal; (20) the data length judgment: to intercept a certain length of the data segment from the effective signal and judge whether the number is needed according to the length of the data. Sampling according to paragraph; (30) time frequency analysis: PWVD time frequency analysis of the effective signal data segment of the interception; (40) instantaneous frequency acquisition: the threshold method is used to search the maximum spectrum, and the front end fitting is used to get the instantaneous frequency of the signal; (50) the velocity of projectile is obtained: frequency and speed based on the relation of Doppler frequency and velocity. The speed curve is obtained and the speed parameters are optimized. The intermediate ballistic projectile velocity measurement method of the invention has high frequency resolution and small deviation in instantaneous frequency estimation.

【技术实现步骤摘要】
基于PWVD分布的中间弹道弹丸速度测量方法
本专利技术属于雷达测速
，特别是一种频率分辨率高、瞬时频率估计偏差小的基于PWVD分布的中间弹道弹丸速度测量方法。
技术介绍
中间弹道学是第二次世界大战后兴起的弹道学的一个学科分支，弹道靶道中间弹道测量段主要用于炮弹、火箭、导弹、各类枪械及其模型在炮口后效期内飞行特性、运动参数及相关物理现象的测量。通过对中间弹道弹丸速度的测量，能够获取武器的性能参数，发现武器系统在发射过程中的各种现象以及内在的联系。在中间弹道学方面，弹丸速度能够体现弹丸发射的后膛压、炮口压、温度、火药气体、热气流变化规律等内容，以及这些因素对弹丸的影响以及弹丸的相应状态变化等关系，一般被用于后效期的火药气体对弹丸飞行运动的影响研究。对于中间弹道，炮口存在由多个冲击波和射流组成的复杂气流，炮口形成了初始冲击波与初始射流。弹丸飞出后，膛内大量高温、高压火药气体被突然释放并急剧膨胀，在弹丸周围形成一个强度更高的弹膛口冲击波与火药气体射流，射流内的燃烧又形成了炮口焰，并产生强烈的电磁干扰，炮口流场和冲击波继续对已出炮口的弹丸产生加速作用。炮口复杂的环境致使狭缝摄影、光学杠杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PWVD分布的中间弹道弹丸速度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：(10)信号提取：从采集的弹丸回波信号中提取有效信号；(20)数据长度判断：从有效信号中截取一定长度的数据段，并根据数据长度判断是否需要对该数据段进行抽样；(30)时频分析：对所截取的有效信号数据段进行PWVD时频分析；(40)瞬时频率获取：采取阀值法搜索频谱最大值，并进行前端拟合，得到信号瞬时频率；(50)弹丸速度获取：根据多普勒频率与速度的关系进行频率与速度的转换，得到速度时间曲线，并对速度参数进行优化。

【技术特征摘要】
1.一种基于PWVD分布的中间弹道弹丸速度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：(10)信号提取：从采集的弹丸回波信号中提取有效信号；(20)数据长度判断：从有效信号中截取一定长度的数据段，并根据数据长度判断是否需要对该数据段进行抽样；(30)时频分析：对所截取的有效信号数据段进行PWVD时频分析；(40)瞬时频率获取：采取阀值法搜索频谱最大值，并进行前端拟合，得到信号瞬时频率；(50)弹丸速度获取：根据多普勒频率与速度的关系进行频率与速度的转换，得到速度时间曲线，并对速度参数进行优化。2.根据权利要求1所述的弹丸速度测量方法，其特征在于，所述(20)数据判断步骤具体为：首先从有效信号中截取长度为l的数据段，并判断l是否等于2t，t为正整数；如果l不等于并且大于2t的3/4长度，则在所截取的长度为l的数据后面补零使其长度为2t；如果数据不满足且小于2t时，舍弃部分数据使长度满足2t-1。3.根据权利要求1所述的弹丸速度测量方法，其特征在于，所述(30)时频分析步骤包括：(31)解析信号获取：按下述步骤将输入实信号x(n)变为解析信号z(n)，(311)计算x(n)的N点FFT，得到X(k)，k＝0,1,...,N-1；(312)构造Z(k)：(313)计算Z(k)的快速傅里叶逆变换，从而得到解析信号z(n)；(32)PWVD分布获取：利用解析信号z(n)计算出信号的PWVD分布w(n,k)；(33)瞬时频率值求取：根据输入信号的PWVD分布，通过谱峰检测法求某时刻对应信号的瞬时频率；在给定具体时刻时，求取此时刻对应频率点的能量值，然后根据谱峰估计取最大的能量值处对应的频率值，并认为是此时刻对应的瞬时频率值。上述各式中，x(n)为采样之后的离散输入信号，z(n)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡征宇，张建城，程风雷，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32