【摘要】：近年來(lái),國(guó)內(nèi)外多數(shù)已經(jīng)實(shí)踐的主動(dòng)探測(cè)聲吶可以探測(cè)和追蹤移動(dòng)的目標(biāo),但存在目標(biāo)識(shí)別率不高的問(wèn)題。另外,環(huán)境的原因也導(dǎo)致主動(dòng)探測(cè)聲吶設(shè)備中現(xiàn)有的一些技術(shù)在某些海域無(wú)法使用。為此,蛙人被動(dòng)式探測(cè)與識(shí)別方法成為了新型聲吶的研究熱點(diǎn)。本文以攜帶開(kāi)式呼吸器的潛水蛙人為研究對(duì)象,通過(guò)搭建試驗(yàn)平臺(tái),采集蛙人輻射噪聲;研究蛙人輻射機(jī)理,提取了輻射噪聲的信號(hào)特征,建立了基于參考子帶歸一化匹配濾波和支持向量機(jī)的蛙人輻射噪聲識(shí)別方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)蛙人目標(biāo)的有效識(shí)別。由于蛙人呼吸信號(hào)弱,易被環(huán)境噪聲淹沒(méi),首先對(duì)蛙人信號(hào)采用基于最小均方誤差自適應(yīng)對(duì)消和短時(shí)傅里葉變換方法,完成了濾波降噪、微弱信號(hào)提取及信號(hào)特征分析等前期的預(yù)處理工作。理論分析了非參考子帶歸一化匹配濾波方法、參考子帶歸一化匹配濾波方法、支持向量機(jī)方法對(duì)蛙人識(shí)別的可行性,系統(tǒng)得出一套蛙人被動(dòng)式探測(cè)中識(shí)別方法。搭建試驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行蛙人信號(hào)的采集,通過(guò)對(duì)蛙人呼吸信號(hào)進(jìn)行濾波降噪、時(shí)頻分析,對(duì)比分析蛙人吸氣、呼氣及無(wú)蛙人時(shí)的頻譜特征,提取蛙人呼吸信號(hào)的頻域特征,獲取其顯著頻帶為[49KHz-51KHz]。對(duì)顯著頻帶進(jìn)行子帶劃分和子帶能量計(jì)算,獲取蛙人的子帶能量特征和子帶能量序列分布特征,有蛙人時(shí)的子帶能量序列分布和無(wú)蛙人時(shí)的子帶能量序列分布存在明顯差異,為后期蛙人識(shí)別提供特征依據(jù)。目標(biāo)識(shí)別中分別采用非參考子帶歸一化匹配濾波方法和參考子帶歸一化匹配濾波方法來(lái)檢測(cè)[0.2Hz-0.4Hz]區(qū)間是否在0.3Hz左右存在峰值,即信號(hào)周期是否與蛙人呼吸周期基本一致。信號(hào)處理試驗(yàn)中,參考子帶歸一化匹配濾波方法表現(xiàn)更好。由于蛙人呼吸節(jié)奏不均勻等原因造成參考子帶歸一化匹配濾波方法識(shí)別率降低,文中將模式識(shí)別的方法應(yīng)用于蛙人識(shí)別,選用264個(gè)蛙人特征樣本訓(xùn)練支持向量機(jī)模型,并對(duì)200個(gè)樣本進(jìn)行了預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)結(jié)果可達(dá)到95%。實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析各種識(shí)別方法,結(jié)果表明支持向量機(jī)識(shí)別方法要優(yōu)于文中所給出的其它方法。
【圖文】：

試驗(yàn)場(chǎng)景實(shí)地圖

RHS-20實(shí)物圖
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

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1 石s，

本文編號(hào)：2551574