基于聽覺模型的水下目標(biāo)識(shí)別研究
發(fā)布時(shí)間:2017-03-29 22:15
本文關(guān)鍵詞:基于聽覺模型的水下目標(biāo)識(shí)別研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:艦船目標(biāo)的分類識(shí)別是國防研究的關(guān)鍵技術(shù),也是當(dāng)前水聲界研究的熱點(diǎn),具有重要的理論意義和軍事應(yīng)用價(jià)值。聽覺模型已經(jīng)在語音信號(hào)處理方面取得了成功的應(yīng)用,而在水聲信號(hào)處理方面一直為人們所忽略;诼犛X模型的水下目標(biāo)特征提取是水聲信號(hào)處理的一個(gè)重要內(nèi)容,因此本文嘗試將聽覺模型應(yīng)用于水下目標(biāo)的分類、識(shí)別。在分析耳蝸對聲音的辨別原理的基礎(chǔ)上,研究了人耳聽覺系統(tǒng)對語音信號(hào)處理的特點(diǎn),并結(jié)合小波分析在水聲信號(hào)降噪、特征提取、目標(biāo)識(shí)別等方面的應(yīng)用,對實(shí)際艦船輻射噪聲信號(hào)進(jìn)行了特征提取和分類驗(yàn)證。 本文主要的研究內(nèi)容與創(chuàng)新如下: 1.參考了聽覺模型在語音信號(hào)處理方面的成功應(yīng)用,并結(jié)合水聲信號(hào)與語音信號(hào)處理的相似性,建立了一個(gè)適用于水聲信號(hào)處理的計(jì)算聽覺模型。研究了基于聽覺模型的水聲信號(hào)特征提取方法,提取了艦船輻射噪聲的聽覺特征。 2.對小波變換應(yīng)用于水聲信號(hào)的降噪進(jìn)行了分析。探討了基于小波變換降噪的基本原理和方法;對小波降噪方法進(jìn)行了仿真,并對實(shí)際艦船信號(hào)進(jìn)行了小波降噪。結(jié)果表明,小波降噪方法能較好的去除信號(hào)中的背景噪聲,達(dá)到了從實(shí)際艦船輻射噪聲中去除背景噪聲的效果。 3.提出了對艦船輻射噪聲的小波變換系數(shù)進(jìn)行分束的特征提取方法,利用每一個(gè)束的能量值作為艦船輻射噪聲的類別特征。給出了提取該特征的理論依據(jù)及其實(shí)現(xiàn)方法,并分析了該特征的分類性能。采用了三種艦船輻射噪聲特征提取方法,即小波包,聽覺模型和功率譜方法,并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分類。結(jié)果表明,采用聽覺模型提取的艦船輻射噪聲的特征分類結(jié)果最好。 4.研究了適用于艦船目標(biāo)識(shí)別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的設(shè)計(jì),通過對實(shí)際艦船輻射噪聲的分類實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)了本文所提取的艦船輻射噪聲特征的分類性能,達(dá)到了比較好的分類效果。
【關(guān)鍵詞】:聽覺模型 小波變換 特征提取 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 目標(biāo)識(shí)別 艦船輻射噪聲
【學(xué)位授予單位】:西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2005
【分類號(hào)】:U666.7
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-9
- 第一章 緒論9-14
- 1.1 研究目的及意義9-10
- 1.2 研究動(dòng)態(tài)及現(xiàn)狀10-12
- 1.3 本文的主要工作12-14
- 第二章 人耳聽覺特性和聽覺模型研究概述14-24
- 2.1 聽覺模型研究概況14-16
- 2.2 聽覺系統(tǒng)簡介16-19
- 2.2.1 外耳16-17
- 2.2.2 中耳17
- 2.2.3 內(nèi)耳17-18
- 2.2.4 耳蝸對聲音信號(hào)的時(shí)頻分析18-19
- 2.3 聽覺模型(LINAM)的工作原理19-23
- 2.3.1 耳蝸的頻率分解19-20
- 2.3.2 毛細(xì)胞及內(nèi)耳聽神經(jīng)的能量轉(zhuǎn)換20-21
- 2.3.3 CNS的側(cè)抑止神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)21-23
- 2.4 本章小結(jié)23-24
- 第三章 小波變換理論基礎(chǔ)24-38
- 3.1 引言24-25
- 3.2 小波變換理論25-34
- 3.2.1 連續(xù)小波變換25-27
- 3.2.2 二進(jìn)小波變換27-28
- 3.2.3 離散小波變換28-30
- 3.2.4 多分辨率分析30-32
- 3.2.5 小波包變換32-33
- 3.2.6 小波的性質(zhì)33-34
- 3.3 常用小波函數(shù)介紹34-37
- 3.3.1 小波的選擇34
- 3.3.2 Haar小波34-35
- 3.3.3 Morlet小波35-36
- 3.3.4 Mexihat小波36
- 3.3.S Daubechies小波36-37
- 3.4 本章小結(jié)37-38
- 第四章 基于聽覺模型的艦船輻射噪聲特征提取38-59
- 4.1 艦船輻射噪聲特性分析38-39
- 4.2 基于小波變換的艦船輻射噪聲的降噪39-41
- 4.2.1 小波降噪的優(yōu)越性39-40
- 4.2.2 信噪分離的原理和方法40-41
- 4.3 小波降噪的仿真計(jì)算41-48
- 4.3.1 小波降噪和 FFT降噪方法的比較41-43
- 4.3.2 不同閾值選擇方法降噪的比較43-46
- 4 3.3 實(shí)際艦船噪聲的降噪46-48
- 4.4 艦船輻射噪聲的時(shí)頻域分析48-50
- 4.5 基于小波變換的艦船輻射噪聲特征提取50-54
- 4.5.1 基于小波變換系數(shù)特征提取方法簡介50-51
- 4.5.2 利用小波包提取水聲信號(hào)各個(gè)頻率段的能量及改進(jìn)51-54
- 4.6 基于聽覺模型的艦船輻射噪聲特征提取54-58
- 4.6.1 聽覺模型的原理54-56
- 4.6.2 聽覺模型算法實(shí)現(xiàn)56-58
- 4.7 本章小結(jié)58-59
- 第五章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水下目標(biāo)識(shí)別59-76
- 5.1 引言59-60
- 5.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)60-68
- 5.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)60-63
- 5.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)63-66
- 5.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的設(shè)計(jì)66-68
- 5.3 艦船輻射噪聲的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的設(shè)計(jì)68-70
- 5.3.1 艦船輻射噪聲的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的結(jié)構(gòu)68
- 5 3.2 BP算法應(yīng)用過程中遇到的問題68-69
- 5.3.3 網(wǎng)絡(luò)收斂速度慢的改進(jìn)69-70
- 5.4 注分類識(shí)別結(jié)果70-75
- 5.4.1 艦船輻射噪聲功率譜特征提取方法研究70-73
- 5.4.2 分類識(shí)別結(jié)果73-75
- 5.5 本章小結(jié)75-76
- 第六章 總結(jié)與展望76-78
- 參考文獻(xiàn)78-82
- 致謝82-83
- 碩士期間發(fā)表的文章83-84
【引證文獻(xiàn)】
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 王娜;基于人耳主觀反應(yīng)的聽覺特征量及其在目標(biāo)識(shí)別中的應(yīng)用[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年
本文關(guān)鍵詞:基于聽覺模型的水下目標(biāo)識(shí)別研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):275542
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