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《西北工业大学》 2006年
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基于神经网络数据融合的水下目标检测识别研究

张亚军  
【摘要】:水中目标识别分类技术在水下装备中具有很重要的现实意义和民用价值,一直是各国学者研究的重点。本文根据水下目标识别、分类的研究现状,主要分析了水中目标辐射噪声的多种特征的提取方法,在此基础上研究了基于多神经网络数据融合的目标分类算法,利用海上实测的船舶辐射噪声进行了分类实验,证明了分类方法的有效性。 下面介绍本论文的主要工作: 1.系统地研究了小波变换理论,深入分析了小波变换在信号去噪中的基本原理、方法和作用。利用仿真信号比较了各种小波去噪方法,得出了影响小波去噪效果的各种因素。在此基础上对某一水声信号进行了小波降噪处理,提高了信号的信噪比,获得了满意的效果。同时利用小波变换提取了水声信号的小波特征,利用BP神经网络对三个小波特征分别进行了分类实验。 2.分析了高阶统计量的基本性质,重点分析了1 1/2谱和2 1/2谱的表达和性质;讨论了高阶谱在水声信号识别中的作用。提取了舰船辐射噪声的1 1/2和2 1/2谱;对提取的特征利用BP神经网络进行分类,改进BP神经网络重新分类获得了较好效果。 3.讨论了舰船噪声功率谱在水声信号中的意义,分析了信号功率谱的基本性质和理论模型;提取了水声信号的线谱特征,对提取的特征进行了优化处理即特征优化处理,舍去了具有奇异性的特征,利用BP神经网络局部水声信号分类实验,证明了方法的有效性和可行性。 4.分析了人工神经网络分类器的结构、类型。重点讨论了实际应用比较广泛的BP神经网络,就其结构、学习规则、设计、训练和推广能力作了详细分析;利用已提取的水声信号特征:小波特征、高阶谱特征对水声目标信号进行综合分类实验。 5.研究了单传感器、目标的单信息特征对水下目标分类的不足,分析采用多神经网络和多特征信息进行融合的必要性,提出了一种新的概率最大举手表决方案来判断融合分类结果,提高了识别率和正确率。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN911.7

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 许杰;程锦房;何光进;;一种基于舰船磁场的神经网络识别模型[J];船电技术;2011年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭伟;水下监测系统中目标探测若干关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
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1 李承亮;水下目标的视觉检测与识别[D];华中科技大学;2011年
2 朱苹;多信息融合式迹线跟踪和分支识别技术的研究[D];山东科技大学;2007年
3 邢进;水下机器人运动姿态控制技术的研究[D];山东科技大学;2008年
4 李杨;水下瞬态信号特征提取与多分类器融合[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 华贤兵;水下目标信号特征提取及识别技术的研究[D];江苏科技大学;2010年
6 肖婷婷;基于智能计算的多传感器目标识别方法研究[D];江苏科技大学;2010年
7 卢威;智能小车避障系统的设计与实现[D];南昌大学;2012年
8 沈广楠;舰船目标识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 曾庆军,王菲,黄国建,李洪瑞;基于线谱特征提取的被动声纳目标识技术研究[J];船舶工程;2001年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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2 刘贯领;声目标识别方法研究[D];南京理工大学;2003年
3 贺一平;基于信息融合的目标识别分类技术研究[D];西北工业大学;2002年
4 周清平;舰船噪声包络的高阶统计量特征研究[D];西北工业大学;2004年
5 符新伟;基于高阶统计量和小波分析的特征提取[D];西北工业大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 常引;孔荣;;基于人工神经网络的农民收入预测模型的应用分析——以陕西省为例[J];安徽农业科学;2007年29期
2 吴文兵;吴为民;;基于高阶谱的溢流阀故障分析[J];安徽科技学院学报;2011年04期
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7 曲行达,龚光红,王行仁;CGF系统中多级智能决策实现方法[J];北京航空航天大学学报;2004年07期
8 傅雄军,高梅国,何媛;一种有效的聚束式合成孔径雷达图像特征提取算法[J];北京理工大学学报;2004年07期
9 严荣国;颜国正;杨帮华;;基于1.5维谱的脑电非线性相位耦合分析[J];北京生物医学工程;2006年02期
10 赵明生;梁开水;罗元方;徐玉萍;;EEMD在爆破振动信号去噪中的应用[J];爆破;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王建文;刘文帅;程广福;尹文茂;;四阶谱在水声信号中的应用研究[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
2 华冰;刘建业;李荣冰;;余度配置下MEMS-IMU的系统数据耦合算法研究[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
3 万红;李申堂;王志刚;;雷达目标识别及神经网络技术应用初探[A];第二十三届中国控制会议论文集(下册)[C];2004年
4 冯大航;鲍明;管鲁阳;李晓东;;改进的车辆声信号线谱检测器[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(下)[C];2007年
5 康春玉;章新华;苗坤;;基于ACW倒谱特征的船舶辐射噪声识别[A];2007年全国水声学学术会议论文集[C];2007年
6 卫翀华;陈新华;;水下目标辐射噪声特征量的提取[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
7 史广智;胡均川;笪良龙;;舰船噪声调制线谱匹配[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
8 柳杰;周岱;马骏;陈思;;空间结构人工风时程模拟及其小波分析[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年
9 史健芳;赵丹丹;何承伟;冯志永;;基于神经网络与D-S证据理论的数据融合目标识别系统[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
10 陈晓平;和卫星;陈季云;;基于小波分析的滚动轴承振动信号处理[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 姚志明;基于步态触觉信息的身份识别研究[D];中国科学技术大学;2010年
3 冯智慧;基于高阶统计量理论的地震层位自动拾取与油气检测技术研究[D];吉林大学;2011年
4 龚玉蓉;基于小波包的三维大地电磁测深静态效应压制研究[D];中南大学;2011年
5 郭伟;水下监测系统中目标探测若干关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 车红昆;非成像式超声检测缺陷类型识别关键技术及其应用研究[D];浙江大学;2011年
7 余琨;基于视觉与接近觉的水下多目标定位技术研究[D];华中科技大学;2012年
8 王志鹏;基于信息融合技术的故障诊断方法的研究及应用[D];大连理工大学;2001年
9 胡友峰;非机动水下三维被动目标运动分析研究[D];西北工业大学;2002年
10 朱昀;水声信号非线性分析方法研究[D];西北工业大学;2002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 谌业滨;无线传感器网络自身健康状态融合机制研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
4 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
5 于凤楠;双谱分析方法在水下目标特征提取中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 马稳;基于支持向量机的模拟电路故障诊断研究[D];大连理工大学;2010年
7 梁怀志;基于嵌入式的车型分类系统的设计与实现[D];大连理工大学;2010年
8 濮震宇;基于小波收缩的图像去噪[D];苏州大学;2010年
9 李清改;基于行波法的输电线路故障测距研究[D];河南理工大学;2010年
10 温栋梁;基于嵌入式系统加热炉融合控制的研究[D];长春工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄涛,夏佩伦;潜艇多信息源目标融合识别模型[J];兵工自动化;2004年03期
2 章新华;水下目标自动识别的核心技术[J];兵工学报;1998年03期
3 周越,杨杰,胡英;基于高阶累积量的水声噪声检测与识别[J];兵工学报;2002年01期
4 李亚安,冯西安,樊养余,黄建国;基于1(1/2)维谱的舰船辐射噪声低频线谱成分提取[J];兵工学报;2004年02期
5 李钢虎;李亚安;王军;崔海英;;Wigner-Hough变换在水下目标信号检测中的应用[J];兵工学报;2006年01期
6 魏红,何佩琨,毛二可;利用ESPRIT方法实现信号频率/相位的联合估计[J];北京理工大学学报;1999年03期
7 景志宏,赵俊渭,林钧清,林良骥;高性能水下目标识别系统及其实验研究[J];船舶工程;1999年04期
8 刘振明,潜伟建,夏志澜;水下机器人平面直航运动稳定性分析[J];船舶工程;2004年03期
9 杨正远,郑建宏;方向小波在图象边缘提取中的应用[J];重庆邮电学院学报;1997年03期
10 王燕飞,朱军,张振山;评估水动力系数对潜艇操纵性影响的一种方法[J];船舶力学;2005年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 易正俊;多源信息智能融合算法[D];重庆大学;2002年
2 马艳;基于小波变换的畸变信道检测和目标特征提取研究[D];西北工业大学;2002年
3 冯西安;水下目标高分辨方位估计技术研究[D];西北工业大学;2004年
4 余秋星;水下目标识别的相关技术研究[D];西北工业大学;2004年
5 王欣;多传感器数据融合问题的研究[D];吉林大学;2006年
6 王逸林;希尔伯特黄变换在矢量信号处理中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 申丽然;Hilbert-Huang变换及其在含噪语音信号处理中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
8 张池平;多传感器信息融合方法及其在空间目标识别中的应用[D];哈尔滨工业大学;2006年
9 冯杰;稳健波束形成与高分辨方位估计技术研究[D];西北工业大学;2006年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张义军;基于高阶统计量的舰船辐射噪声特征提取及分类识别研究[D];西北工业大学;2001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 赵妮;舰船噪声的非平稳非高斯特征提取方法研究[D];西北工业大学;2003年
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6 梁峰;Robust检测技术及其在水声信号处理中的应用研究[D];西北工业大学;2002年
7 张小宁;基于小波变换和神经网络的目标识别技术的研究[D];山东科技大学;2003年
8 周清平;舰船噪声包络的高阶统计量特征研究[D];西北工业大学;2004年
9 符新伟;基于高阶统计量和小波分析的特征提取[D];西北工业大学;2004年
10 张自丽;舰船噪声包络的特征提取研究[D];西北工业大学;2004年
【二级引证文献】
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1 张欣;梁宗保;;多分类器融合算法研究与应用[J];湘潭大学自然科学学报;2011年02期
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1 卢中新;基于矢量水听器的水下瞬态信号检测及特征提取[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陈柔伊;水下目标识别中的特征提取与分类研究[D];华南理工大学;2011年
3 周楠;水下高速航行体辐射噪声检测及特征提取技术[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 王杨;水下目标辐射噪声多维特征分析技术[D];哈尔滨工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 景志宏,赵俊渭,林钧清,林良骥;高性能水下目标识别系统及其实验研究[J];船舶工程;1999年04期
7 顾晓辉,王晓鸣,张庆,赵有守;反直升机智能雷战斗部总体效能综合评价[J];弹道学报;2000年04期
8 曹兵,顾晓辉,郑应民,赵有守;BP神经网络在弹丸总体效能评价中的应用[J];弹箭与制导学报;2000年03期
9 万继宏,刘后铭;一种高性能目标识别融合算法[J];电子科技大学学报;1995年02期
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1 刘健;刘忠;;基于小波变换和支持向量机的水下目标分类方法[J];火力与指挥控制;2011年09期
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3 周开利;康耀红;;神经网络数据融合模式识别系统性能研究[J];计算机工程;2006年17期
4 辛玉林,许人灿;低分辨雷达目标识别方法研究[J];现代电子技术;2005年19期
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6 肖文定;张文栋;熊继军;;基于小波变换的被动声目标识别的研究[J];弹箭与制导学报;2005年S1期
7 夏庆观;盛党红;路红;陈桂;;零件图像特征提取和识别的研究[J];中国机械工程;2005年22期
8 张福明;吴松林;;基于小波的消噪及BP神经网络的故障诊断[J];现代电子技术;2006年21期
9 薛晶;景占荣;羊彦;戚鹏;;基于DS算法的雷达目标识别方法研究[J];计算机测量与控制;2007年02期
10 刘澎;姚钦;;可信度估计在目标识别融合系统中的应用[J];探测与控制学报;2007年01期
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1 蒋新胜;马光彦;王伟策;李华兵;;神经网络在智能地雷目标识别中的应用[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
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3 柳林霞;陈杰;窦丽华;;不变矩理论及其在目标识别中的应用[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
4 王晓丽;周浔;韩现刚;;小波变换和神经网络在机械故障诊断中的应用[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(二)[C];2009年
5 钱小聪;郑宝玉;穆明鑫;;神经网络联机手写签名验证[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
6 代克杰;张红梅;盛赛斌;;基于BP网络的故障特征提取方法研究[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
7 顾晓波;许建中;肖泽龙;;BP神经网络在红外毫米波信息融合中的应用[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
8 王刚;张志禹;;数据融合中粗糙集的应用技术研究[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
9 王伟杰;彭军强;赵学增;吴羡;代礼周;;基于神经网络的表面粗糙度散斑测量方法的研究[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
10 任宏宇;袁保社;田园;;基于BP神经网络的维吾尔联机手写字符识别[A];2010年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集[C];2010年
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1 沈占锋;遥感影像信息提取与分析[N];计算机世界;2006年
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3 南京联创系统集成股份有限公司 陆志强;数据融合计费与管理系统的探讨[N];通信产业报;2002年
4 健康时报特约记者  张献怀;干细胞移植:修复受损的神经网络[N];健康时报;2006年
5 邹丽梅 陈耀群;江苏科大神经网络应用研究通过鉴定[N];中国船舶报;2006年
6 记者 孙刚;“神经网络”:打开复杂工艺“黑箱”[N];解放日报;2007年
7 本报首席记者 任荃 实习生 史博臻;轨交“神经网络”触动创新神经[N];文汇报;2011年
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10 曹建兵 李祖兵 特约记者 何天进 本报记者 于莘明;给导弹植入“神经网络”[N];科技日报;2005年
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1 王承;基于神经网络的模拟电路故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2005年
2 张旗;基于属性的图像分类研究[D];大连海事大学;2005年
3 苏彩红;墙地砖质量自动检测技术的研究[D];华南理工大学;2004年
4 李勇明;尿沉渣图像自动识别算法的研究[D];重庆大学;2007年
5 左文明;脱机手写中文签名鉴别的研究[D];华南理工大学;2004年
6 赵玲;旋转机械系统故障特征提取中的分形方法研究[D];重庆大学;2010年
7 马君国;空间雷达目标特征提取与识别方法研究[D];国防科学技术大学;2006年
8 栾圣罡;基于气路参数样本的航空发动机状态监视方法与系统研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 黄为勇;基于支持向量机数据融合的矿井瓦斯预警技术研究[D];中国矿业大学;2009年
10 陈晓娟;模拟电路神经网络故障诊断方法的研究[D];吉林大学;2006年
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1 周冬生;肺音信号的特征提取与模式识别[D];山东大学;2005年
2 张亚军;基于神经网络数据融合的水下目标检测识别研究[D];西北工业大学;2006年
3 杨晶晶;基于肌电信号的人体上肢动作辨识与轨迹预测方法研究[D];天津大学;2006年
4 金建林;基于小波变换和神经网络的人脸识别[D];吉林大学;2007年
5 殷丽莉;小波网络用于水下目标识别的研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
6 查品德;毫米波雷达回波去噪与特征提取研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
7 商卫波;心电信号自动分析与诊断处理方法研究[D];西北工业大学;2005年
8 薛晶;多传感器空中目标识别方法研究[D];西北工业大学;2007年
9 谢海军;多方向多尺度与矩特征在人耳识别中的应用[D];重庆大学;2009年
10 王欣;基于神经网络的模拟电路故障诊断方法研究与实现[D];西安电子科技大学;2007年
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