發(fā)布時(shí)間：2017-03-30 04:25

  本文關(guān)鍵詞：艦船輻射噪聲的混沌特征提取方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水下目標(biāo)特征提取技術(shù)在現(xiàn)代水聲信號處理領(lǐng)域具有十分重要的意義。將混沌理論應(yīng)用于水下信號處理，通過相空間重構(gòu)、混沌特征參數(shù)提取等非線性時(shí)間分析方法可以達(dá)到對艦船信號識別的目的。本文以基于混沌理論的非線性時(shí)間序列分析為基礎(chǔ)，圍繞艦船輻射噪聲的特征提取這一主題，進(jìn)行了如下工作： 1．在相空間重構(gòu)的基礎(chǔ)上，對Takens嵌入定理進(jìn)行了研究，并對重構(gòu)的兩個參數(shù)—延遲時(shí)間和最小嵌入維數(shù)進(jìn)行了估計(jì)。利用平均互信息法確定相空間重構(gòu)的時(shí)間延遲。利用偽最鄰近點(diǎn)法確定相空間重構(gòu)的最小嵌入維數(shù)。介紹了非線性動力系統(tǒng)狀態(tài)變量之間的信息流概念，有助于進(jìn)一步了解非線性的本質(zhì)。 2．研究了基于相空間重構(gòu)的非線性局部投影濾波方法，該方法的原理是將低維的時(shí)間序列拓展到高維的相空間，，將高維相空間分解為兩個正交的子空間，將具有較小特征值的特征矢量所在的流形向較大的特征值所在的特征矢量投影。利用局部投影濾波方法對艦船輻射噪聲進(jìn)行降噪，可以較好地恢復(fù)波形和相空間軌跡。 3．研究了艦船輻射噪聲的特征提取方法。通過對艦船輻射噪聲進(jìn)行關(guān)聯(lián)維數(shù)、最大Lyapunov指數(shù)、h_2熵等混沌特征參數(shù)的提取，結(jié)果表明：利用關(guān)聯(lián)維數(shù)的確可以對不同的艦船目標(biāo)進(jìn)行分類；由于艦船輻射噪聲具有正的最大Lyapunov指數(shù)及正的h_2熵，說明艦船輻射噪聲中確實(shí)有混沌成分存在。 4．研究了基于相空間重構(gòu)的遞歸圖及定量遞歸分析。通過對艦船輻射噪聲遞歸圖的分析及對定量遞歸分析特征量的計(jì)算，得出：艦船輻射噪聲的遞歸圖與其混沌特征量如關(guān)聯(lián)維數(shù)之間存在著某種關(guān)系；定量遞歸分析的特征量，如確定率、遞歸率和熵等，可以作為混沌特征參數(shù)對實(shí)際艦船信號進(jìn)行識別、分類：定量遞歸分析的特征量與混沌特征參數(shù)之間具有某種對應(yīng)關(guān)系；提出：遞歸分析是一種新的非線性方法分析的有效工具。
【關(guān)鍵詞】：混沌 非線性時(shí)問序列分析 相空間重構(gòu) 平均互信息法 偽最鄰近點(diǎn)法 非線性局部投影濾波 關(guān)聯(lián)維數(shù) 最大Lyapunov指數(shù) h_2熵 遞歸圖 定量遞歸分析
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：U666.7
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-6
• 目錄6-8
• 第一章 緒論8-11
• 1.1 研究背景及意義8
• 1.2 研究動態(tài)及現(xiàn)狀8-9
• 1.3 本文主要工作9-11
• 第二章 混沌理論基礎(chǔ)11-19
• 2.1 混沌的起源和發(fā)展11-12
• 2.2 混沌的定義12-13
• 2.3 周期倍增分岔與Feigenbaum普適常數(shù)13-15
• 2.3.1 周期倍增分岔13-14
• 2.3.2 Feigenbaum普適常數(shù)14-15
• 2.4 混沌運(yùn)動的特性15-16
• 2.5 奇怪吸引子16-17
• 2.5.1 耗散系統(tǒng)16
• 2.5.2 狀態(tài)空間16-17
• 2.5.3 奇怪吸引子17
• 2.6 本章小結(jié)17-19
• 第三章 基于混沌理論的非線性時(shí)間序列分析19-43
• 3.1 相空間重構(gòu)19-24
• 3.1.1 相空間重構(gòu)的理論基礎(chǔ)19-20
• 3.1.2 Takens延時(shí)嵌入重構(gòu)理論20-21
• 3.1.3 平均互信息法21-23
• 3.1.4 偽最鄰近點(diǎn)法23-24
• 3.2 狀態(tài)變量的信息流24-28
• 3.3 非線性局部投影濾波28-36
• 3.3.1 非線性局部投影濾波理論28-30
• 3.3.2 非線性局部投影濾波仿真30-36
• 3.4 非線性時(shí)間序列分析在艦船噪聲上的應(yīng)用36-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 混沌信號的特征量提取43-60
• 4.1 關(guān)聯(lián)維數(shù)43-46
• 4.1.1 關(guān)聯(lián)維數(shù)的理論43-44
• 4.1.2 關(guān)聯(lián)維數(shù)改進(jìn)算法44-45
• 4.1.3 關(guān)聯(lián)維數(shù)的仿真45-46
• 4.2 Lyapunov指數(shù)46-50
• 4.2.1 最大Lyapunov指數(shù)的定義47-48
• 4.2.2 改進(jìn)的最大Lyapunov指數(shù)計(jì)算方法48-50
• 4.3 時(shí)間序列的熵50-53
• 4.3.1 熵的理論基礎(chǔ)50-51
• 4.3.2 時(shí)間序列的h_2熵51-53
• 4.4 實(shí)際艦船信號的特征提取53-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第五章 混沌信號的遞歸分析60-68
• 5.1 遞歸分析理論基礎(chǔ)60-61
• 5.2 定性遞歸分析—遞歸圖法61-64
• 5.2.1 遞歸圖原理61-62
• 5.2.2 典型信號的遞歸圖62-63
• 5.2.3 實(shí)際艦船信號的遞歸圖63-64
• 5.3 定量遞歸分析64-67
• 5.3.1 定量遞歸分析理論64-66
• 5.3.2 定量遞歸分析計(jì)算66-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第六章 全文總結(jié)68-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研情況73-74
• 致謝74-75
• 西北工業(yè)大學(xué)業(yè) 學(xué)位論文知識產(chǎn)權(quán)聲明書75
• 西北工業(yè)大學(xué) 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明75

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