本文主要研究如何获取枪、炮等武器发射时产生的冲击波及超压场分布,从而为评估毁伤、评价武器和对暴露于武器冲击波超压场中的人耳损伤与防护提供定量的规范化可靠数据。随着大威力新型压制型武器的设计定型,冲击波超压场测试存在诸多问题,例如大区域面积内测试系统的搭建及多通道数据的实时监控;低量程传感器的动态校准和补偿;噪声环境中的冲击波信号检测与提取;稀疏数据下的冲击波超压场建模等问题。针对以上问题,本文设计了基于LXI总线的分布式测试系统架构,提出了自适应压缩算法,建立了所有通道(64路)的大量数据实时监测机制,并在此基础上对传感器及冲击波信号进行了深入研究。通过实验、仿真及理论验证,本系统达到了大区域面积内冲击波超压场的所有通道同步采集及实时监控,实现了低信噪比下冲击波复杂信号的提取和超压场的高精度建模。本文主要研究内容如下:(1)传感器动态校准方面。本文提出了基于增广最小二乘算法的辨识方法对传感器建立高阶动态数学模型,通过零极点补偿拓宽传感器工作频带,修正了因压力传感器频响不足导致冲击波测试信号严重失真的问题。进而提出了基于烟花算法的动态补偿算法,改进适度函数,提高了校准精度,与基于粒子群算法的动态补偿效果进行对比,验证了算法的可行性和有效性。通过实验验证,经烟花算法动态补偿后的激波管校准信号超调量降低为7.83%,上升时间为17.5μs,满足了超调量≤10%,上升时间≤20μs的技术指标。(2)冲击波信号检测方面。本文提出了基于高阶谱幂律检测和双树复小波变换去噪的方法,通过高阶谱幂律检测器,分析不同信噪比和不同频率的冲击波信号,得到适合于冲击波信号的阈值判别门限,再经双树复小波变换,根据最大后验估计的软阈值去噪。通过仿真验证,该方法可检测并提取出淹没在噪声中冲击波信号(瞬态信噪比低于-10db),均方误差降低了1.13%。(3)冲击波超压场建模方面。本文提出了基于径向基函数插值的冲击波超压场建模方法,分别对爆炸、大口径武器和小口径武器三种不同类型冲击波超压场进行了建模。通过交叉验证,对比径向基函数插值算法、反距离加权插值算法、普通克里金插值算法、三次样条函数插值算法的冲击波建模效果,得出径向基函数插值算法效果最优的结论。并利用走时定位原理,采用径向基函数插值算法对某武器发射后36ms时间内的冲击波超压场进行建模,模拟了冲击波在中、远场的传播历程,为数值计算仿真冲击波中、远超压场提供了参考。