Wigner高阶谱在弹丸膛内运动分析中的应用

针对传统时频分布分析的时频分布图能量聚集性差、交叉项干扰严重且对噪声敏感的问题,提出了一种基于Wigner高阶谱的膛内运动弹丸回波信号处理方法。对仿真信号从能量聚集性、交叉项抑制、抗噪声三个方面进行比较研究,结果表明Wigner高阶谱进行高阶多项式调频信号瞬时频率估计具有优势。对某型炮弹实测数据采用基于MATLAB的Wigner三谱对角切片算法获得时频分布图。提取时频分布图的时频脊线得到瞬时频率曲线。由多普勒效应公式反演出膛内弹丸的速度、加速度曲线。与实验结果相比:炮口速度相对误差为1.34%,弹丸运动距离与炮管实长的相对误差各为0.52%。验证了在强噪声环境下,Wigner高阶谱分析是膛内运动弹丸回波信号处理的一种更准确有效的方法。