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《哈尔滨工程大学》 2005年
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基于鱼雷报警声纳的目标识别技术基础研究

杨春  
【摘要】:信号处理的本质是寻找信号和干扰的差别。不同的目标信号携带不同的信息,分类识别的关键是通过信号处理寻找目标的不变特征。 鱼雷报警声纳的任务是判断目标是非鱼雷。本文在这方面作了一些基础性研究,重点研究鱼雷信号的时、频域特征。论文以线谱为主线,这些线谱包括目标辐射噪声中的反映节奏信息的线谱、鱼雷自导信号中单(多)分量频率时变信号,如线性调频和时频跳变信号等。全文共分三部分:目标辐射噪声DEMON谱获取和净化;平稳信号假设下线谱的高精度频率估计;非平稳信号假设下线谱频率跟踪(瞬时频率估计)。旨在通过以上研究,能够对目标信号中的线谱成分有充分的认识和提取到尽可能多的特征,提高鱼雷识别概率。 首先研究了如何获取DEMON谱。螺旋桨的转动对宽带随机噪声存在幅度调制,形成的调幅信号带宽很宽,所以受信道多途影响小。通过包络解调技术可获得轴频等调制信息,这就是常用的DEMON谱分析方法。该方法获取的线谱比直接对信号作功率谱(LOFAR谱)获取的线谱更加丰富和稳定。本文对比研究了几种包络解调方法:绝对值解调、平方解调、Hilbert变换解调和循环平稳信号的谱线生成特性。指出平方解调是工程上实用且有效的解调方法。 研究了净化DEMON谱的方法。介绍了两种现有的方法:自适应线谱增强器和利用高阶累积量信息的1 1/2谱法。提出了包络周期图法、利用多途信号方法和利用矢量信号方法。这些方法利用的信息不同、原理不同、效果各有千秋,但均计算简便,适合工程应用。对试验数据的处理结果表明,1 1/2谱法的总体效果好于其他方法。 研究了平稳假设下线谱(窄带)信号高精度频率估计技术。重点研究基于二阶自适应陷波滤波器(ANF)的频率估计器。首先分析了ANF的性能,
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U666.7

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何文翔;矢量传感器多普勒定位研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 邢荣荣;双基地混响建模仿真及混响背景下的目标检测[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王大宇;近程非合作运动目标轨迹测量[D];哈尔滨工程大学;2007年
4 王洪玲;舰船辐射噪声调制特征提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
5 孙焱;被动目标分频段调制特征提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
6 金鑫;超短基线定位系统检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
7 胡园;近程声自导仿真[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 耿培涛;水下高速目标轨迹测量系统信号处理软件设计[D];哈尔滨工程大学;2008年
9 王守义;智能声诱饵第一类边发边收方案及信号处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 鲍习中;垂直阵时反被动定位及噪声抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张帆,丁康;平方解调分析原理及在机械信号故障诊断中的应用[J];汕头大学学报(自然科学版);2002年01期
2 吴国清;周期性局部平稳过程双重谱图分析和测量[J];声学学报;1980年02期
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4 陶笃纯;舰船噪声节奏的研究(Ⅰ)——数学模型及功率谱密度[J];声学学报;1983年02期
5 陶笃纯;舰船噪声节奏的研究(Ⅱ)——自相关函数及节奏信息的提取[J];声学学报;1983年05期
6 陶笃纯;信号和背景噪声的幅度起伏对线谱检测器性能的影响[J];声学学报;1983年06期
7 吴国清,魏学环,周钢;提取螺旋桨识别特征的二种途径[J];声学学报;1993年03期
8 姜永珉,郝新亚,冯海泓,惠俊英;水中目标二维亮点分布研究[J];声学学报;1997年01期
9 吴国清,李靖,陈耀明,袁毅,陈岳;舰船噪声识别(Ⅰ)──总体框架、线谱分析和提取[J];声学学报;1998年05期
10 吴国清,李靖,陈耀明,袁毅;舰船噪声识别(Ⅱ)──线谱稳定性和唯一性[J];声学学报;1999年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑霖;仇洪冰;葛微;林基明;;基于高阶统计量的盲自适应多址检测的稳态性能分析[J];中国科学(F辑:信息科学);2009年08期
2 冯源;陶然;王越;;加速螺旋桨水声信号建模及其特性分析[J];中国科学:信息科学;2011年04期
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4 严科伟;马爱民;;基于神经网络的舰船目标识别研究[J];指挥控制与仿真;2006年01期
5 李耀波;任志良;刘恩洋;;一种鱼雷辐射噪声的线谱估计方法[J];指挥控制与仿真;2006年01期
6 范永峰;章新华;许策;;基于高阶谱净化的水声目标宽带调制信号检测[J];指挥控制与仿真;2007年01期
7 刘顺成;吴晓露;李志刚;葛春;;基于“当前”统计模型的衰减因子自适应跟踪算法[J];指挥控制与仿真;2009年06期
8 管欣,杨小波,杨得军;驾驶员PO预瞄模型参数的时域辨识[J];汽车工程;1995年06期
9 方敏,王峻,陈无畏;汽车半主动悬架的自适应LQG控制[J];汽车工程;1997年04期
10 郭孔辉,马凤军,孔繁森;人-车-路闭环系统驾驶员模型参数辨识[J];汽车工程;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李翔晟;;基于系统辨识液压变量泵的效率模型研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 李会军;王启刚;季刚;马增良;;一种基于M序列的噪声模型辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 张红良;吴文启;胡小平;;一种新的里程计刻度因子在线辨识算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 侯志祥;;基于混合遗传算法的连续系统参数辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 陈慧波;丁锋;;基于输出快采样数据的确定性系统最小二乘盲辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 邓忠华;李曦;叶小萌;;凹版套色印刷系统的模型控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 吴彭江;孙明轩;;两种离散时变系统的迭代学习辨识算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 章大勇;吴文启;吴美平;;低成本MEMS-IMU/GPS组合导航的自适应滤波器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 袁晓磊;白焰;彭钢;高志存;李鹏;马瑞;;基于HFC遗传编程的随机非线性系统辨识[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 苏维均;杨化庭;刘载文;;基于正交多项式回归分析方法的系统辨识研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
2 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
3 张亮;基于小波变换与希尔伯特黄变换的心音信号分析[D];山东科技大学;2010年
4 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
5 陈磊;激光测风雷达回波信号处理技术的研究[D];长春理工大学;2010年
6 任泉;基于光纤传感的细纱小张力检测技术研究[D];浙江理工大学;2010年
7 蒋静;基于子空间的二阶统计量盲信道辨识算法研究[D];郑州大学;2010年
8 李卫鹏;正交小波变换支持向量数据描述方法在故障诊断中的应用研究[D];郑州大学;2010年
9 刘卫兵;基于局域均值分解的机械故障诊断方法研究[D];郑州大学;2010年
10 王垚;液体离心机控制方案设计与实现[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陆光宇;董志荣;惠小霞;;被动声纳浮标目标运动分析及其仿真计算[J];指挥控制与仿真;2006年06期
2 刘培晨,戈升波;利用偏相干函数识别振动派和噪声源[J];山东纺织工学院学报;1994年04期
3 王辉照,包青华;低频线谱的一种估计方法[J];青岛海洋大学学报;1995年03期
4 朱锡清,唐登海,孙红星,何凌,何谟钦,姚惠之;船舶螺旋桨低频噪声研究[J];水动力学研究与进展(A辑);2000年01期
5 杨亚菁,钟丽萍;去噪小波包能量法在水声信号识别中的应用[J];湛江海洋大学学报;2005年01期
6 戚定满,鲁传敬,何友声;噪声谱的无量纲特性[J];上海交通大学学报;1999年10期
7 嵇绍岭,丛丰裕,贾鹏,史习智;水下目标信号的Lofar谱图特征的主分量分析研究[J];数据采集与处理;2003年02期
8 朱维庆;海洋声学技术和信息处理[J];世界科技研究与发展;2000年04期
9 胡欣,罗会彬;廉价自导反潜武器综述[J];水雷战与舰船防护;2004年01期
10 张帆,丁康;平方解调分析原理及在机械信号故障诊断中的应用[J];汕头大学学报(自然科学版);2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 王磊;朱埜;孙长瑜;;空时处理及在混响抑制中的应用[A];中国声学学会2003年青年学术会议[CYCA'03]论文集[C];2003年
2 王超;黄胜;;螺旋桨噪声预报方法的综述[A];黑龙江省造船工程学会2008年学术年会论文集[C];2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何文翔;矢量传感器多普勒定位研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘刚;舰船宽带噪声双谱分析与波形重构[D];西北工业大学;2001年
3 王逸林;水下目标跟踪系统声学信号处理[D];哈尔滨工程大学;2002年
4 孟洪;矢量水听器及联合信号处理研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
5 王平;水声通信编码与同步技术研究[D];西北工业大学;2003年
6 李艳梅;声呐脉冲侦察与被动测距研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
7 曾立;RAKE接收技术在水声通信中的应用[D];西北工业大学;2004年
8 王伟;基于矢量水听器的目标方位估计[D];西北工业大学;2004年
9 张晓亮;长程超短基线定位系统信号处理算法仿真及软件设计[D];哈尔滨工程大学;2004年
10 林伟;远程水声通信技术的研究[D];西北工业大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 杨日杰;周旭;曾海燕;;被动全向声纳浮标跟踪潜艇的优化布放方法[J];指挥控制与仿真;2011年05期
2 张利;高伟;;基站偏移对垂直双站几何交叉定位精度的影响[J];水雷战与舰船防护;2010年04期
3 赵安邦;刘佳蕾;崔化超;陈阳;余赟;李桂娟;;基于Radon变换的速变谱提取算法[J];声学技术;2012年04期
4 陈喆;陈益明;王顺杰;;船舶噪声信号常用解调方法分析[J];青岛大学学报(工程技术版);2012年03期
5 陈晓昭;陈建峰;王绪虎;张群飞;;矢量水听器工程局限性剖析[J];声学技术;2012年05期
6 孙昕;王巍;;数字罗经在矢量传感器测向误差校准中应用[J];中国新技术新产品;2011年22期
7 李金龙;尹韶平;董春鹏;;基于修正极坐标滤波的水下目标运动要素解算方法[J];鱼雷技术;2010年02期
8 陈羽;倪明;张振慧;;浅海中水平阵时反聚焦性能研究[J];应用声学;2011年04期
9 黄玉林;张俊;张学峰;安良;;潜艇水下定位合作声信号的低截获性分析[J];应用科技;2012年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈晓昭;陈建峰;王绪虎;张群飞;;矢量水听器工程局限性剖析[A];中国造船工程学会电子技术学术委员会——2012年水下复杂战场环境目标识别与对抗及仿真技术学术交流论文集[C];2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范波;多途信道下的水下目标模拟器显控软件设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李旭;矢量浮标定位系统目标模拟器设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 方华;基于SHARC阵列的被动时间反转镜仿真平台研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李爽;同态滤波技术在水声信道中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 崔思明;矢量浮标阵定位系统综合显控平台设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王自娟;水声对抗若干关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 高红;漂浮式节点水声定位的编解码技术研究[D];中北大学;2011年
8 陈羽;被动时反定位技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 宋阳;海底应答器阵位测量系统若干技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 庄玮;多平台定位系统的数据融合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐德尧;;共振解调技术在机械故障诊断中的应用与发展(二)[J];设备管理与维修;1991年12期
2 宫先仪,宋明凯;水声信号处理的模式识别方法——Ⅰ.一般理论[J];声学与电子工程;1992年01期
3 杨崇林,姚蓝;探测高速小目标的声纳信号波形设计[J];声学技术;1999年03期
4 吴国清;周期性局部平稳过程双重谱图分析和测量[J];声学学报;1980年02期
5 陶笃纯;按辐射噪声平均功率谱形状识别船舶目标[J];声学学报;1981年04期
6 吴国清;背景噪声中检测舰船辐射噪声的周期调制的性能估算[J];声学学报;1982年04期
7 陶笃纯;螺旋桨空化噪声谱[J];声学学报;1982年06期
8 陶笃纯;舰船噪声节奏的研究(Ⅰ)——数学模型及功率谱密度[J];声学学报;1983年02期
9 陶笃纯;信号和背景噪声的幅度起伏对线谱检测器性能的影响[J];声学学报;1983年06期
10 陶笃纯;噪声和振动谱中线谱的提取和连续谱平滑[J];声学学报;1984年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阳雄,程玉胜;短时能量分析及人耳的主观听觉在船舶辐射噪声特征提取中的研究[J];声学技术;2004年01期
2 惠俊英,蔡平,马晓民;自适应陷波滤波器应用研究[J];声学学报(中文版);1991年01期
3 吴云韬,廖桂生,陈建峰;一种基于状态空间实现的频率估计与频率时延联合估计算法的研究[J];自然科学进展;2003年08期
4 孙辉;张鹏;冯志涛;;正交解调及复自相关频率估计在海流测量中的应用[J];海洋技术;2009年03期
5 郭向荣;;以频率估计概率的误差估计及其应用[J];廊坊师范学院学报(自然科学版);2009年03期
6 黄崇福;顾世山;汪培庄;;两点式分布概型的信息扩散估计[J];北京师范大学学报(自然科学版);1993年03期
7 宁仲根,严叔平;零频率估计昆虫种群密度的几种模型[J];昆虫知识;1997年06期
8 吴义华;杨俊峰;程敬原;曹平;;正弦信号四参数的高精度估计算法[J];中国科学技术大学学报;2006年06期
9 艾宇慧,高静;基于折半递减采样率分离正弦波的自适应迭代算法[J];哈尔滨工程大学学报;1998年02期
10 程玉胜;王易川;史广智;惠俊英;;基于现代信号处理技术的舰船噪声信号DEMON分析[J];声学技术;2006年01期
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1 闻翔;刘双平;酒东萍;;频率估计的内插算法[A];开创新世纪的通信技术——第七届全国青年通信学术会议论文集[C];2001年
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3 蒋毅;兰京川;古天祥;;基于FFT旋转不变性的MUSIC法微弱信号检测[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
4 付丽华;李宏伟;张猛;;复杂噪声中谐波信号恢复的小波方法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
5 王旭东;刘渝;邓振淼;;正弦波频率估计的修正Rife算法及其FPGA实现[A];全国第十届信号与信息处理、第四届DSP应用技术联合学术会议论文集[C];2006年
6 黄宣钧;覃团发;罗会平;;一种用改进MUSIC算法进行频率估计的方法[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
7 王心怡;罗松;李运周;;运动目标密集线谱精确估计技术研究[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
8 张庆国;;一种改进的单频信号快速频率估计方法[A];第十二届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2009年
9 武永贵;王树勋;汪飞;;四元数在多个频率对共用同一个频率下的二维谐波恢复[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
10 武永贵;王树勋;汪飞;;基于四元数模型的频率和方向角同时估计[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨春;基于鱼雷报警声纳的目标识别技术基础研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
2 储昭碧;基于自适应陷波滤波器的电力信号时频分析[D];合肥工业大学;2009年
3 杨萃;噪声环境下频率估计算法研究[D];华南理工大学;2010年
4 曹燕;含噪实信号频率估计算法研究[D];华南理工大学;2012年
5 李平;无源无线声表面波传感器及仪器系统研究[D];重庆大学;2003年
6 蒋毅;基于非参量法的谐波频率估计研究[D];电子科技大学;2008年
7 肖扬灿;基于唯多谱勒的被动雷达信号处理技术研究[D];电子科技大学;2006年
8 边家文;基于迭代算法的复杂噪声背景中谐波频率的高精度估计[D];中国地质大学;2010年
9 王旭东;基于FPGA的雷达信号侦察数字接收机关键技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
10 聂卫科;空间信号自适应波束形成与参数估计算法研究[D];西安电子科技大学;2008年
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1 李莉;欠采样稀疏频率估计方法及研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 张海军;基于最大似然法的正弦信号频率估计研究[D];新疆大学;2003年
3 杨土安;基于频率估计的短波跳频同步捕获技术的研究[D];武汉大学;2004年
4 周李春;色噪声中基于高阶累积量的频率及信源数目估计方法的研究[D];电子科技大学;2005年
5 黄廷波;电网谐波分析的频率估计与跟踪[D];河海大学;2006年
6 钟晓清;基于EMI的低频有源滤波器设计[D];西南交通大学;2006年
7 万灵达;基于FFT的高精度频率估计算法研究[D];西安电子科技大学;2010年
8 胡小洪;正交频分复用频率估计技术研究[D];西安电子科技大学;2000年
9 徐嫣菊;危险率的估计及预测[D];吉林大学;2008年
10 朱霞;电子侦察中相参信号的频率估计算法研究[D];南京航空航天大学;2011年
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