主動聲納背景均衡與目標(biāo)檢測技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-11 14:59
對于主動聲納而言,除海洋環(huán)境噪聲外,混響是最主要的干擾。與海洋環(huán)境噪聲所不同,混響是由發(fā)射信號經(jīng)由界面反射和水中微小顆粒散射引起的,在時(shí)域上與發(fā)射信號相近,頻域上與發(fā)射信號相干,強(qiáng)度上往往遠(yuǎn)比回波信號強(qiáng),因此成為主動聲納長期以來“揮之不去”的困擾。抑制混響干擾一直是水聲信號處理的難點(diǎn)問題。主動聲納普遍采用高斯白噪聲假設(shè),實(shí)際上混響呈現(xiàn)非均勻特性,為非高斯、非白色、非平穩(wěn)。受限于此,尚不存在混響背景下的最優(yōu)檢測器。本文以構(gòu)建混響背景下的漸近最佳檢測器為目標(biāo),主要開展了以下幾個(gè)方面的工作:首先,針對混響的各種非均勻性,采用混合高斯自回歸模型(GMAR)對其進(jìn)行建模,應(yīng)用期望最大化算法(EM)、加權(quán)最小二乘算法(WLSE)估計(jì)模型參數(shù),然后基于模型參數(shù)建立高斯化濾波器、AR預(yù)白化濾波器,消除混響背景的非均勻性,將其預(yù)白化,以納入到傳統(tǒng)的或據(jù)估計(jì)信息作出簡單修正后的檢測框架中。接著,為了突破傳統(tǒng)主動聲納檢測技術(shù)的門限,實(shí)現(xiàn)在更低信混比條件下對回波信號的檢測,論文采用一組組合濾波器方法,主要包括常規(guī)匹配濾波、t0濾波器、預(yù)置處理和自適應(yīng)線譜增強(qiáng)的自適應(yīng)匹配濾波算法,能夠?qū)⒒夭ㄐ盘枏幕祉�、隨機(jī)起伏...
【文章來源】:中國艦船研究院北京市
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
包絡(luò)均勻化算法流程
還可以通過中頻解調(diào)(比如正交解調(diào))獲得更準(zhǔn)確的包絡(luò)擬信號 x (t ),無法得到如式(2-3)所示的解析表達(dá)。但可以基,將 ( , )xe t n 想象為對中心頻率分別為1 2, , ,Mf f f的諸多子帶各,即有11( ) ( )Mx mme t A tM== 介紹了包絡(luò)均勻化的原理,為了驗(yàn)證算法性能,圖 2-2 與圖 2包絡(luò)均勻化波形輸出對比。
包絡(luò)均勻后前波形輸出
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]自適應(yīng)線譜增強(qiáng)器在艦船噪聲提取中的應(yīng)用[J]. 路曉磊,蘭麗茜,尹聰. 電聲技術(shù). 2015(09)
[2]LFM脈沖信號的聯(lián)合互相關(guān)實(shí)時(shí)檢測算法[J]. 張慶國,王健培,劉鎏,楊彬. 聲學(xué)技術(shù). 2015(01)
[3]低信噪比雷達(dá)脈沖檢測算法[J]. 王鏹,王小靜,張錦中,張什永. 火控雷達(dá)技術(shù). 2014(04)
[4]混響噪聲局部平穩(wěn)條件下次佳檢測方法研究[J]. 余義德,劉欣,李全瓊. 微處理機(jī). 2013(03)
[5]Chirp信號的時(shí)頻分析特征比較[J]. 周靜雷,王帆. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(02)
[6]自適應(yīng)線譜增強(qiáng)算法改進(jìn)及其在軸頻電場信號檢測中的應(yīng)用[J]. 胡鵬,龔沈光,蔡旭東. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2012(06)
[7]短數(shù)據(jù)量動態(tài)光散射顆粒測量信號去噪方法[J]. 王雅靜,申晉,鄭剛,譚博學(xué),劉偉. 強(qiáng)激光與粒子束. 2010(06)
[8]一種新的寬帶聲吶波束域背景均衡方法[J]. 王曉宇,楊益新. 船海工程. 2009(05)
[9]非高斯AR序列參數(shù)的最大似然估計(jì)[J]. 王平波,蔡志明. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2009(03)
[10]高階統(tǒng)計(jì)量在主動聲吶混響信號譜估計(jì)中的應(yīng)用[J]. 劉冰雍,王平波,蔡志明. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2009(03)
本文編號:3534884
【文章來源】:中國艦船研究院北京市
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
包絡(luò)均勻化算法流程
還可以通過中頻解調(diào)(比如正交解調(diào))獲得更準(zhǔn)確的包絡(luò)擬信號 x (t ),無法得到如式(2-3)所示的解析表達(dá)。但可以基,將 ( , )xe t n 想象為對中心頻率分別為1 2, , ,Mf f f的諸多子帶各,即有11( ) ( )Mx mme t A tM== 介紹了包絡(luò)均勻化的原理,為了驗(yàn)證算法性能,圖 2-2 與圖 2包絡(luò)均勻化波形輸出對比。
包絡(luò)均勻后前波形輸出
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]自適應(yīng)線譜增強(qiáng)器在艦船噪聲提取中的應(yīng)用[J]. 路曉磊,蘭麗茜,尹聰. 電聲技術(shù). 2015(09)
[2]LFM脈沖信號的聯(lián)合互相關(guān)實(shí)時(shí)檢測算法[J]. 張慶國,王健培,劉鎏,楊彬. 聲學(xué)技術(shù). 2015(01)
[3]低信噪比雷達(dá)脈沖檢測算法[J]. 王鏹,王小靜,張錦中,張什永. 火控雷達(dá)技術(shù). 2014(04)
[4]混響噪聲局部平穩(wěn)條件下次佳檢測方法研究[J]. 余義德,劉欣,李全瓊. 微處理機(jī). 2013(03)
[5]Chirp信號的時(shí)頻分析特征比較[J]. 周靜雷,王帆. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(02)
[6]自適應(yīng)線譜增強(qiáng)算法改進(jìn)及其在軸頻電場信號檢測中的應(yīng)用[J]. 胡鵬,龔沈光,蔡旭東. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2012(06)
[7]短數(shù)據(jù)量動態(tài)光散射顆粒測量信號去噪方法[J]. 王雅靜,申晉,鄭剛,譚博學(xué),劉偉. 強(qiáng)激光與粒子束. 2010(06)
[8]一種新的寬帶聲吶波束域背景均衡方法[J]. 王曉宇,楊益新. 船海工程. 2009(05)
[9]非高斯AR序列參數(shù)的最大似然估計(jì)[J]. 王平波,蔡志明. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2009(03)
[10]高階統(tǒng)計(jì)量在主動聲吶混響信號譜估計(jì)中的應(yīng)用[J]. 劉冰雍,王平波,蔡志明. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2009(03)
本文編號:3534884
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