[發明專利]一種基于AD的特征信號識別方法及裝置

有效

• 申請號: 201410142190.0
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103884241A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 陳三梅;盧偉;車偉;王世建
• 申請（專利權）人: 北京中銘恒盛科技有限公司
• 主分類號: F41J5/14
• 分類號: F41J5/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種特征信號識別方法及裝置，用于彈丸激波信號的識別，屬于實彈射擊訓練的自動報靶技術領域。

背景技術

實彈報靶通常采用人工報靶，但考慮到如跳彈所引發的安全性問題，出現了自動報靶的系統和方法。如中國專利文獻CN100354595C公開的實彈射擊系統使用的識別慢速彈孔的方法，它以圖像處理為基礎，通過獲取靶紙上的圖像信息，通過圖像處理，得出彈著點。

當前的自動報靶方案也主要是基于圖像處理，諸如中國專利文獻CN103353259A，CN2831033Y，CN101732380U，如CN103353259A它采用CCD攝像頭進行圖像采集，然后通過DSP芯片進行圖像數據的處理，最后被送到控制中心。其整體成本偏高，而且，圖像處理的基礎是在彈藥擊中靶的情況下獲得的，受彈藥擊中靶所產生的不規則變形的影響，以及靶紙由于植物纖維的影響使其性狀在各向并不相同，造成彈孔不規則的問題，不僅圖像處理難度大，而且難以獲得準確的彈著點。

當前出現了基于聲波定位方法和裝置，屬于聲源定位技術領域，如美國在伊拉克投入使用的聲測探測敵狙擊手的裝置，通過麥克風陣列接收并測量膛口激波和彈丸飛行產生的沖擊波來確定狙擊手的位置，但其應用側重于聲源定位，并且所確定的位置是大致的一個位置，換言之，就是定位精度比較差。而自動報靶對精度的要求比較高，靶紙局限在一個很小的范圍內，1mm的誤差就有可能造成報靶錯誤。

基于目標物聲波定位的難點在于：在信號捕獲領域，經常會遇到需要快速識別一個特征波形并進行精確計時的情況，但是現實的波形往往不是很純凈的正弦波或矩形波，波形的斜率不固定，因此采用門限或者閾值比較方式判斷波形到來的時刻的方法存在很大誤差。

如圖1所示的原始信號波形和圖2所示的放大兩倍后的信號波形，同樣采用到達電壓值V的時刻判斷，很明顯存在誤差。圖2的信號由于放大，信號更快地到達閾值，這樣通過門限來作為計時判斷的標準就有失公允。

有時候波形會很尖銳，出現尖峰，甚至超過預定門限之后還有很多抖動，這樣就需要一種更可靠的方式來判斷，是不是特征波形到來了。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于AD的特征信號識別方法，從而能夠更加可靠的識別預期波形，同時本發明還提供了一種基于AD的特征信號識別裝置。

本發明采用以下技術方案：

一種基于AD的特征信號識別方法，其包括：

信號采集，采集彈丸飛行的激波信號，進而輸出電信號；

采樣，對所述電信號進行周期性采樣，得到采樣值；

第一比較，將采樣值與指定的門限相比較，若超過指定的門限，則轉進行卷積操作；

卷積，將當前的采樣值與上一次的采樣值做卷積，直到采樣值低于指定的門限，從而得到卷積碼；

卷積積分，將得到的卷積碼在卷積碼所屬的區間內積分，得到積分值；

第二比較，將所述積分值與給定的經驗值相比較，若大于等于所述經驗值，則確定為預期的波形已經到來。

一種基于AD的特征信號識別裝置，包括：

信號采集單元，采集彈丸飛行的激波信號，進而輸出電信號；

采樣單元，對所述電信號進行周期性采樣，得到采樣值；

第一比較單元，將采樣值與指定的門限相比較，若超過指定的門限，則轉進行卷積操作；

卷積單元，將當前的采樣值與上一次的采樣值做卷積，直到采樣值低于指定的門限，從而得到卷積碼；

卷積積分單元，將得到的卷積碼在卷積碼所屬的區間內積分，得到積分值；

第二比較單元，將所述積分值與給定的經驗值相比較，若大于等于所述經驗值，則確定為預期的波形已經到來。

本發明采用基于第一比較和第二比較，有效率濾除干擾，從而在彈丸激波信號被捕獲時，會大大提高設備的抗干擾能力，提高設備的穩定性。

附圖說明

圖1為原始的電壓波形。

圖2為放大后的電壓波形。

具體實施方式

音頻信號為具有一定頻率、幅度的信號，再加上相位，決定了音頻信號的特征。彈丸通常會超音速飛行，從而在飛行中會產生激波(又稱馬赫波)，是一種運動氣體中的強壓縮波。在超聲速運動時，由于微擾動(如弱壓縮波)的疊加而形成的強間斷，帶有很強的非線性效應，因此，對其采集所得到的電信號也會具有非常強的非線性效應。

音頻采集設備通常直接輸出的是模擬信號，隨著技術的發展，目前同時存在直接輸出數字信號的音頻采集設備，數字信號和模擬信號在本發明中會有不同的處理方式。