目標(biāo)識(shí)別技術(shù)是高新技術(shù)條件下,潛艇及水面艦艇在海戰(zhàn)中先敵發(fā)現(xiàn)、隱蔽攻擊、克敵制勝的先決條件,也是魚(yú)雷、水雷等水中武器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵技術(shù)之一,受到世界各國(guó)的高度重視。本文對(duì)循環(huán)自相關(guān)分析、Gammatone倒譜系數(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在艦船輻射噪聲的特征提取與分類(lèi)技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究,通過(guò)仿真數(shù)據(jù)和實(shí)際艦船輻射噪聲的處理,驗(yàn)證了算法的有效性。并編寫(xiě)了一目標(biāo)噪聲模擬軟件和一基于Gammatone倒譜系數(shù)的噪聲分類(lèi)器。主要研究?jī)?nèi)容包括:1、闡述了艦船輻射噪聲的產(chǎn)生機(jī)理,分別給出其線譜、寬帶連續(xù)譜以及噪聲調(diào)制的數(shù)學(xué)模型以及實(shí)現(xiàn)方法。并且結(jié)合公開(kāi)發(fā)表的資料設(shè)計(jì)一套艦船噪聲仿真軟件。2、對(duì)循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)的處理方法進(jìn)行了闡述,并采用循環(huán)自相關(guān)函數(shù)進(jìn)行包絡(luò)譜提取,給出了詳細(xì)的步驟,并通過(guò)與Hilbert變換解調(diào)做對(duì)比。表明循環(huán)自相關(guān)方法能夠較好的提取包絡(luò)譜。將循環(huán)譜相干函數(shù)應(yīng)用到艦船噪聲的軸頻提取中,給出了一種相比DEMON分析,不需要預(yù)先帶通濾波的處理方法。3、研究了基于Gammatone倒譜系數(shù)和梅爾倒譜系數(shù)的艦船輻射噪聲特征提取方法,改進(jìn)了 Gammatone倒譜系數(shù)特征提取時(shí)候的壓縮方式使得分... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１水聲目標(biāo)的分類(lèi)辨識(shí)過(guò)程??１．２國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀??與國(guó)外對(duì)被動(dòng)方式的自動(dòng)辨識(shí)設(shè)備研究較早

?１００００??頻率（ｋＨｚ）??圖２．１空化噪聲譜隨航速和深度的變化關(guān)系??艦船航行中，由于船體的設(shè)計(jì)構(gòu)造，不規(guī)則的和升沉的海流與船體相互作用產(chǎn)生了??一噪聲。這種噪聲被成為水動(dòng)力噪聲。艦船的速度和航行時(shí)候的深度一定時(shí)，其頻譜上??能量的分布程序一定的規(guī)律。在頻譜上有一臨界頻率。低于臨界頻率的部分機(jī)械噪聲和??螺旋槳噪聲中的線譜成分是大部分因素。在高于臨界頻率的頻段，螺旋槳的空化噪聲產(chǎn)??生的連續(xù)譜占大部分因素。大量的研究數(shù)據(jù)表明，艦船和潛艇的臨界頻率大于１００Ｈｚ小??于１０００Ｈｚ。并且隨著船型、航行速度、深度等而不同。圖２．２是艦船的輻射噪聲的示意??圖。???？??ｆ??圖２．２艦船輻射噪聲示意圖??２．２艦船輻射噪聲的數(shù)學(xué)模型??國(guó)內(nèi)外科研工作者，通過(guò)對(duì)大量實(shí)測(cè)的艦船噪聲信號(hào)進(jìn)行分析�，F(xiàn)已逐步提出一套??較為完善的艦船噪聲的仿真模型。仿真的數(shù)學(xué)模型包含對(duì)有一定頻率結(jié)構(gòu)的連續(xù)譜信??號(hào)、低頻占據(jù)主導(dǎo)的線譜信號(hào)、將以上兩者調(diào)制的調(diào)制信號(hào)的抽象。艦船輻射噪聲時(shí)域??波形的數(shù)學(xué)模型可描述為［２％??５（〇?＝?［ｌ＋ａ（〇］＾（〇＋，ｇ７（〇?（２－１）??式中，ａ（〇為周期調(diào)制信號(hào)；為連續(xù)譜對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào)；為線譜對(duì)應(yīng)的??時(shí)域

螺旋槳噪聲中的線譜成分是大部分因素。在高于臨界頻率的頻段，螺旋槳的空化噪聲產(chǎn)??生的連續(xù)譜占大部分因素。大量的研究數(shù)據(jù)表明，艦船和潛艇的臨界頻率大于１００Ｈｚ小??于１０００Ｈｚ。并且隨著船型、航行速度、深度等而不同。圖２．２是艦船的輻射噪聲的示意??圖。???？??ｆ??圖２．２艦船輻射噪聲示意圖??２．２艦船輻射噪聲的數(shù)學(xué)模型??國(guó)內(nèi)外科研工作者，通過(guò)對(duì)大量實(shí)測(cè)的艦船噪聲信號(hào)進(jìn)行分析�，F(xiàn)已逐步提出一套??較為完善的艦船噪聲的仿真模型。仿真的數(shù)學(xué)模型包含對(duì)有一定頻率結(jié)構(gòu)的連續(xù)譜信??號(hào)、低頻占據(jù)主導(dǎo)的線譜信號(hào)、將以上兩者調(diào)制的調(diào)制信號(hào)的抽象。艦船輻射噪聲時(shí)域??波形的數(shù)學(xué)模型可描述為［２％??５（〇?＝?［ｌ＋ａ（〇］＾（〇＋，ｇ７（〇?（２－１）??式中，ａ（〇為周期調(diào)制信號(hào)；為連續(xù)譜對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào)；為線譜對(duì)應(yīng)的??時(shí)域信號(hào)。??８??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Gammatone頻率離散小波系數(shù)的水下目標(biāo)魯棒識(shí)別[J]. 吳姚振,楊益新,田豐,楊龍,陶燦.  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
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[3]艦艇螺旋槳水下噪聲預(yù)測(cè)[J]. 楊瓊方,王永生,張明敏.  船舶力學(xué). 2011(04)
[4]水下目標(biāo)特性特征提取及其融合[J]. 李秀坤,李婷婷,夏峙.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(07)
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[7]聽(tīng)覺(jué)外周計(jì)算模型研究進(jìn)展[J]. 李朝暉,遲惠生.  聲學(xué)學(xué)報(bào). 2006(05)
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[9]基于MFCC的說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)[J]. 郭春霞,裘雪紅.  電子科技. 2005(11)
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博士論文
[1]水下目標(biāo)輻射噪聲生理感知特征的提取方法研究[D]. 吳姚振.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)二維平面表示的滾動(dòng)軸承早期故障診斷方法研究[D]. 周宇.上海交通大學(xué) 2012
[3]基于矢量水聽(tīng)器的目標(biāo)特征提取與識(shí)別技術(shù)研究[D]. 李思純.哈爾濱工程大學(xué) 2008

碩士論文
[1]艦船目標(biāo)識(shí)別技術(shù)研究[D]. 沈廣楠.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]基于MFCC和GMM的說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)研究[D]. 丁愛(ài)明.河海大學(xué) 2006
[3]基于高階譜和循環(huán)譜的艦船噪聲多源特征分離研究[D]. 李長(zhǎng)柏.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[4]典型艦船輻射噪聲建模與仿真[D]. 邢國(guó)強(qiáng).西北工業(yè)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3476185