本文關(guān)鍵詞： 水下聲信號 頻譜分析 激光干涉 信號解調(diào) Hilbert變換 聲光效應 聲波傳播　出處：《光子學報》2017年07期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為實現(xiàn)水下中低頻聲信號的探測識別,通過研究水下多聲源相干探測信號的特征,理論上給出了相干探測信號頻譜混疊情況下的特征表達式,并提出了一種基于Hilbert變換的信號解調(diào)處理方法,實現(xiàn)了水下多聲源相干探測信號頻譜混疊情況下各聲源發(fā)聲頻率的解調(diào).該方法將探測信號經(jīng)過濾波平滑處理之后進行Hilbert變換,得到信號的解析形式,然后對解析信號模值的平方進行二次濾波平滑等處理,分離混疊在一起的頻帶,將得到的信號進行頻譜分析,根據(jù)頻移值計算得到水下各個聲源的發(fā)聲頻率.在光學暗室下搭建激光相干探測系統(tǒng),對2~6kHz的水下聲信號進行實驗,實驗結(jié)果表明,該方法可以有效分離探測信號中混疊在一起的信號頻帶,并準確提取各水下聲信號的發(fā)聲頻率,頻率提取重復性不大于2.5Hz.
[Abstract]:In order to realize the detection and recognition of underwater low frequency acoustic signals, the characteristic expressions of coherent detection signals with multiple underwater sound sources are given in theory, in which the spectrum of coherent detection signals is overlapped. A signal demodulation processing method based on Hilbert transform is proposed to demodulate the sound frequency of each sound source in the case of spectrum aliasing of underwater multi-source coherent detection signal. The method performs Hilbert transform after filtering and smoothing the detection signal. The analytic form of the signal is obtained, then the square of the analytic signal modulus is processed by quadratic filtering and smoothing, and the aliasing frequency band is separated, and the frequency spectrum of the obtained signal is analyzed. According to the frequency shift, the sound frequency of each underwater sound source is calculated. The laser coherent detection system is built under the optical dark chamber, and the underwater acoustic signal of 2 ~ 6 kHz is tested. The experimental results show that, This method can effectively separate the aliasing signal frequency band in the detection signal and accurately extract the sound frequency of each underwater acoustic signal. The repetition of the frequency extraction is not more than 2.5 Hz.
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學電氣工程及自動化學院;中國電子科技集團公司第十研究所;上海衛(wèi)星工程研究所;
【基金】：國家自然科學基金青年基金(No.61108073) 上海航天科技創(chuàng)新基金(No.SAST2015029) 博士后研究人員落戶黑龍江科研啟動資助金(No.AUGA4120006016)資助~~
【分類號】：TB566

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本文編號：1516257