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《江苏科技大学》 2019年 硕士论文
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舰船辐射噪声中调制特征线谱检测的小波分析方法研究

赵冕  
【摘要】:舰船辐射噪声中的线谱成分不仅具有高能量强度与高稳定性的特点,而且其中含有大量舰船固有特征量,可以反映目标舰船的本质特征,因此线谱的准确提取对于目标的分类识别有着重要的实际价值。舰船辐射噪声线谱主要由低频线谱以及中高频的调制特征线谱组成,其中低频线谱部分由于受到海洋环境噪声以及一些低频杂波干扰,不利于高质量的特征提取,而其中高频线谱部分由于受到螺旋桨叶片频及轴频的影响,形成了调制特征线谱,可以避开环境噪声干扰,实现调制线谱及特征量的有效提取。舰船辐射噪声具有显著的非高斯与非平稳特性,针对其调制特征线谱提取,参考了经典的DEMON谱分析方法,但发现其选用的带通滤波与包络检波方法存在大量的高频谐波分量以及频谱混叠等现象,而且在利用功率谱分析提取线谱时具有对噪声抑制能力差、提取后的谐波分量不明显等缺点。因此,为了解决上述问题,本文深入研究了小波分析与高阶谱分析方法,提出了改进的调制特征提取方法,主要有以下四个方面内容:1.详细研究了舰船辐射噪声及其背景噪声的基本特性,讨论了舰船辐射噪声的各组成部分及其产生机理,并根据其声学特性建立了舰船辐射噪声的仿真模型。2.详细研究了小波分析方法,利用复小波解调的方法,对舰船辐射噪声信号同时进行分频滤波与解调操作,实现自适应滤波,并且有效抑制了高频谐波分量与频谱混叠现象。3.详细研究了高阶统计量原理,对双谱与1(1/2)维谱的原理及特性进行了深入讨论,利用性能更好的1(1/2)维谱对所得到的调制包络进行谱分析处理,取得了较好的线谱提取效果。4.综合利用小波解调以及1(1/2)维谱分析方法,构建低信噪比下的舰船辐射噪声调制线谱提取模型,分别利用仿真信号和实测数据进行实验分析,验证了该方法的有效性与普适性。


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