為解決短時傅里葉變換(STFT)的時頻定位能力受限于窗函數(shù),影響分辨目標(biāo)亮點(diǎn)的能力,本文提出了一種STFT去模糊提取水中目標(biāo)回波亮點(diǎn)的方法。通過建立STFT卷積模型,分析獲得圖像點(diǎn)散射函數(shù)(PSF)與STFT的窗函數(shù)的關(guān)系,并將圖像去模糊理論運(yùn)用到STFT中。仿真研究表明,該方法具有比STFT更優(yōu)的時頻分辨能力,并且能有效抑制背景噪聲,同時分析了信號形式、信噪比、亮點(diǎn)特征參數(shù)對其性能的影響。松花江聲學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明:該方法在水中目標(biāo)亮點(diǎn)提取處理中具有一定穩(wěn)健性與實(shí)用性。

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【部分圖文】：

圖1目標(biāo)回波中含有2個亮點(diǎn)的幅度譜

式中:g(t)為窗函數(shù),具有時域?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)。以LFM脈沖信號為例,當(dāng)接收目標(biāo)回波含有2個亮點(diǎn)時,經(jīng)過短時傅里葉變換處理后的幅度譜示意如圖1所示。

圖2短時窗內(nèi)信號頻譜

在分析窗內(nèi)的結(jié)果如圖2(a)所示。隨著迭代次數(shù)的增加,“頻譜泄露”得到了有效的抑制,當(dāng)次數(shù)為50次時,頻譜近似為一個沖激函數(shù)。圖2(b)展示了在一個分析窗內(nèi)具有2個頻率的信號的頻譜,常規(guī)FFT受旁瓣干擾,導(dǎo)致無法分辨出2個頻譜,RLSTFT能夠抑制旁瓣,在不增加FFT點(diǎn)數(shù)的情況下....

圖3LFM信號的時頻分布幅度譜

圖4展示了2個LFM信號的時頻分布幅度譜,調(diào)諧頻率分別為35～40kHz和40～45kHz,幅度譜中的旁瓣得到了抑制。圖42個LFM信號的時頻分布幅度譜

圖42個LFM信號的時頻分布幅度譜

圖3LFM信號的時頻分布幅度譜2.3頻率分辨力

本文編號：3972902