本文關(guān)鍵詞：側(cè)掃聲吶目標探測及噪聲抑制方法分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：側(cè)掃聲吶系統(tǒng)是當今水下目標探測的主要方式,是海底地形地貌探測的重要工具,是計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)字化傳感器技術(shù)等多種高新技術(shù)的高度集成,是海洋測繪領(lǐng)域最先進技術(shù)的集中體現(xiàn)。側(cè)掃聲吶技術(shù)在掃雷、反潛、海戰(zhàn)場環(huán)境建設(shè)、重要軍事訓練區(qū)掃海測量等方面具有重要的價值。隨著新材料聲學基陣、高性能計算機以及新的信號處理技術(shù)的發(fā)展,目前的側(cè)掃聲吶技術(shù)已經(jīng)能夠滿足絕大多數(shù)水下目標探測精度的需求,但由于工作方式、海上環(huán)境因素以及海底坡度等各種影響因素,聲吶圖像中回波點間相對位置與對應的海底回波點間的相對位置不成比例,即圖像存在失真問題,這勢必會影響判圖的準確性。本文針對這一問題,從側(cè)掃數(shù)據(jù)成圖預處理、聲吶圖像失真和改正、回波統(tǒng)計分析和噪聲抑制以及聲吶圖像目標邊緣檢測等方面進行系統(tǒng)研究,通過理論推導、數(shù)學建模和實驗驗證等方法,給出了抑制信號噪聲的方法,為提高聲吶圖像判讀的準確性提供了技術(shù)支持,確保了海底探測的成果質(zhì)量,從而為海軍海戰(zhàn)場環(huán)境建設(shè)提供了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)信息保障。主要研究成果有:1.系統(tǒng)介紹了側(cè)掃聲吶目標探測的相關(guān)理論,重點說明了側(cè)掃聲吶的聲學原理,進而分析其聲學特征及作業(yè)指標,探討側(cè)掃聲吶探測海底目標的方法,解決當前實踐中技術(shù)指標不定的問題。2.通過解碼側(cè)掃聲吶原始數(shù)據(jù)格式,研究從聲吶原始數(shù)據(jù)提取到形成聲吶圖像的處理過程,給出了一種基于最小二乘的姿態(tài)數(shù)據(jù)平滑方法。分析了側(cè)掃聲吶回波數(shù)據(jù)的統(tǒng)計規(guī)律,并用實例驗證了K分布模型擬合能夠較好地擬合回波聲幅的直方圖。提出了基于虛警函數(shù)的大聲幅信號實時檢測方法,仿真算例表明,該法可有效檢測出Ping回波信號中的目標信號,然而該法對目標回波幅值小于海底底質(zhì)回波幅值的個別情況并不奏效。3.針對原始側(cè)掃聲吶數(shù)據(jù)噪聲大多呈現(xiàn)高頻特性,相對周圍聲幅值有較大偏差的特點,發(fā)揮小波變換在時間域和頻率域具有良好局部化的優(yōu)點,提出了一維離散小波變換系數(shù)的閾值處理方法,利用一維離散小波變換實現(xiàn)側(cè)掃聲吶Ping信號的去噪。實驗結(jié)果表明,該方法能較好解決側(cè)掃聲吶Ping聲幅序列的點奇異問題,使得因此產(chǎn)生的聲吶圖像噪聲可以得到較好抑制,去噪后聲吶圖像細節(jié)信息保持突出。
【關(guān)鍵詞】：側(cè)掃聲吶 回波 數(shù)據(jù)平滑 去噪 小波變換
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U666.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 引言8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 水下目標探測平臺10-11
• 1.2.2 側(cè)掃聲吶傳感器技術(shù)11-13
• 1.2.3 側(cè)掃聲吶圖像失真問題13-14
• 1.2.4 側(cè)掃聲吶回波信號及噪聲14-16
• 2 側(cè)掃聲吶目標探測理論基礎(chǔ)16-27
• 2.1 引言16
• 2.2 側(cè)掃聲吶探測原理16-27
• 2.2.1 側(cè)掃聲吶系統(tǒng)組成16-17
• 2.2.2 側(cè)掃聲吶系統(tǒng)聲學特征量化分析17-23
• 2.2.3 側(cè)掃聲吶系統(tǒng)作業(yè)指標量化分析23-27
• 3 側(cè)掃聲吶數(shù)據(jù)預處理27-33
• 3.1 引言27
• 3.2 側(cè)掃聲吶數(shù)據(jù)提取27-33
• 3.2.1 側(cè)掃聲吶數(shù)據(jù)格式27-30
• 3.2.2 基于最小二乘的姿態(tài)數(shù)據(jù)平滑方法30-33
• 4 側(cè)掃聲吶噪聲抑制方法33-41
• 4.1 小波分解與重構(gòu)33-35
• 4.2 改進去噪算法及計算步驟35
• 4.3 去噪效果的衡量指標35-36
• 4.4 實驗及結(jié)果分析36-41
• 5 結(jié)論與展望41-43
• 5.1 結(jié)論41
• 5.2 展望和建議41-43
• 致謝43-45
• 參考文獻45-47

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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  本文關(guān)鍵詞：側(cè)掃聲吶目標探測及噪聲抑制方法分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：491753