1 绪论

1．1 研究意义与背景

狙击枪在射击时，会产生两种波，它们分别是爆轰波与弹头激波。爆轰波是在子弹激发后，炸药爆炸所产生的膨胀气流从枪口喷出而产生的声波。弹头激波是弹丸出膛后做超音速飞行产生的声波。通过麦克风阵列检测两种波的到达时间，波宽信息，可以定位出打枪的位置。

故对弹头激波信号进行研究，并对其进行归纳，分析它在传播过程中的规律，判断是否与子弹的特征以及射击点有关。弹头激波传播特性是否具有某种特定规律是枪声信号检测、识别、建模的前提和依据，同时也是弹道测量的前提。在此基础上才可以对信号进行检测，建模和识别，进而可充分地了解到子弹的飞行特点、弹道信息、狙击手位置等信息，在反狙击中有着重要的意义，在日常安保中也有重要的应用。论文网

1．2 国内外研究动态

1.3  论文主要工作和组织结构

在课题的研究设计与实现过程中，主要工作包括:

本课题在研究设计过程中主要针对弹头激波来向变化，通过研究弹头激波的时延随时间变化的曲线，得出弹头激波的传播方向在一个N形周期内随时间发生振荡变并且跟入射角的大小有关的规律，以此作为弹头激波检测识别的基础。

    论文共分四章，其主要结构如下:

第一章:介绍了本文所要研究的课题，以及课题的研究背景、研究意义以及课题的难点和关键技术；阐述了狙击手定位的国内外的研究动态以及本论文的主要工作和文章的结构安排。

第二章:详细地介绍了激波信号的基本特点，介绍了弹头激波和爆轰波。介绍了弹头激波的检测原理，识别原理。

第三章:叙述了枪声信号采集，介绍了硬件平台，重点分析了环境因素对枪声信号的影响。

第四章:阐述了弹头激波的检测过程，分析时延随时间变化，并且Matlab拟合，对结果进行分析。

2  枪声信号的特点和激波信号的检测识别

      2.1弹头激波和爆轰波

本节介绍超音速子弹在空气中飞行时产生弹头激波，爆轰波的基本性质。图2.1为枪声信号的传播示意图。从传播示意图和实测的枪声信号波形可以看出，一般情况下麦克风最先接收到的信号是弹头激波信号，当弹头激波信号过后，爆轰波才被检测到。这是因为超音速弹头激波信号以声速向外传播，而膛口爆炸波随着传播距离的增加，强度也会不断衰减，且其频率较低，相比激波信号更容易受到干扰。故在检测过程中首先对弹头激波信号进行检测识别，一旦弹头激波信号被识别确定，再对爆轰波信号进行处理，弹头激波和爆轰波的波形参数携带了枪械口径。子弹飞行的弹道参数等信息，而它们到达麦克风的时间和方向确定了射击者和探测器之间的相对位置，通过对这两种声音信号的检测和识别，可以对射击者的进行定位。因此对于狙击手声探测系统来说，这两种声波信号至关重要。文献综述

 枪声传播模型

2.1.1  弹头激波

弹丸在大气中超音速飞行时，弹头表面与空气剧烈摩擦时会产生强烈的啸叫声，这个声音信号就是超音速弹头激波信号，它是以锥形的方式向外扩散，这个锥体也叫做马赫锥，弹丸在马赫锥的顶点，锥面以声速远离弹丸飞行路径向外传播，示意图如图2.2所示，θM是马赫角，M为马赫数,c为大气中传播的声音速度,有

                   （2.1.1）