收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

水声信号非线性分析方法研究

朱昀  
【摘要】: 随着以混沌、分形为代表的非线性理论的日益发展,将非线性理论应用于信号处理,研究信号的非线性特征,得到越来越广泛的关注。传统的信号处理认为信号由确定性信号和随机信号这两个对立的部分组成。而混沌信号有别于这两大类信号,它由确定性系统产生,但行为却貌似随机信号,具有长期不可预测性。 水声信号处理是信号处理的一大分支。而舰船辐射噪声是水声信号中的一大类。从产生机理上来说,舰船辐射噪声信号的产生包括复杂的非线性过程。近期的研究表明,水声信号包括舰船辐射噪声中存在着一定程度的混沌行为。因此将非线性分析方法应用于水声信号处理,描述目标信号的非线性特征已成为现代水声信号处理的一个发展方向。 目前舰船辐射噪声的非线性处理研究主要集中在非线性特征提取、目标识别等方面,而从动力学系统模型的角度来研究舰船辐射噪声则基本处于空白。本文以相空间重构理论为基础,研究了非线性动力学系统的Volterra级数模型,提出以预测的方式由混沌时间序列来建立非线性系统模型的方法,并应用于舰船辐射噪声建模。 本文的主要研究工作如下: 1.从动力学系统角度出发阐述了非线性混沌时间序列预测的原理和方法。研究了Volterra级数用于表征非线性系统。提出基于Volterra级数模型的全局预测方法,较好地对混沌时间序列作出了(短期)预测; 2.讨论了Volterra级数的运算量,分析了将低运算量的有效途径。在研究用张量积来表示Volterra级数的基础上,提出了“可分离的Volterra级数模型”,显著降低了Volterra级数的运算量; 3.从理论上阐述了非线性混沌时间序列的预测模型与动力学系统的关系,表明在一定条件下,时间序列的预测模型和产生该时间序列的原始动力学系统是等价的。提出通过混沌时间序列的预测宋估计系统模型参数的方法; 4.研究了Volterra级数模型的维数、延迟时间、模型阶数对混沌时间序列建模的影响。并以仿真的方式,研究了噪声对非线性系统建模的影响。引入基于相空间的局部投影法对带噪的混沌时间序列进行了降噪处理,明显提高了Volterra级数模型的抗干扰性能。 5 分析了儿种系统混饨性判据的优缺点,提出基丁模型的系统混饨性判别 方法; 6 研究了舰船辐射噪声的相空间重构。从自相关函数及互信息嫡两个方面 讨论了相空间重构中延迟时间的选择。引入伪邻近点法用于确定相空间重构的 嵌入维数; 7 将VOlterra级数应用于舰船辐射噪声的非线性建模,从动力学系统角度 表明是舰船辐射噪声中确实存在混炖特性,且舰船辐射噪声是以周期或准周期 信号为主体,含有部分非周期信号的有限混饨信号。通过对比舰船辐射噪声及 其模型序列的功率谱,进一步说明Volterra级数模型不仅能反映舰船辐射噪声 的混炖性,办能反映舰船辐射噪声的周期性,是一个较为全面的模型,适合于 舰船辐射噪声这类复杂水声信号的建模分析。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 闫源江;胡光波;;关联维估计在舰船辐射噪声特征提取中的应用[J];科学技术与工程;2010年27期
2 闫源江;胡光波;周勇;;舰船辐射噪声的非线性和确定性检验[J];舰船电子工程;2010年10期
3 杜选民,姜亚浩;舰船辐射噪声模拟技术研究[J];声学技术;1999年01期
4 陈向东,高翔,陆佶人;基于相似序列重复度的舰船辐射噪声时域特性的研究[J];东南大学学报(自然科学版);1998年06期
5 杨西林;周金;王炳和;郑思仪;;自适应谱线增强在舰船辐射噪声线谱检测中的应用[J];舰船科学技术;2009年03期
6 谈亮,张明敏;基于全局动力学的舰船辐射噪声微结构研究[J];信息技术;2003年04期
7 程广涛,戴卫国,李茂宽;高阶统计量在水下目标识别中的应用[J];青岛大学学报(自然科学版);2004年04期
8 韩鹏;张效民;相敬林;;频带能量检测在舰船声源部位探测中的应用研究[J];西北工业大学学报;2006年03期
9 张宇;刘雨东;;倒谱在舰船辐射噪声特征提取中的应用[J];舰船科学技术;2009年02期
10 余秋星;李志舜;;舰船辐射噪声的特征提取方法[J];鱼雷技术;2002年02期
11 邢国强;孙超;唐建生;郭祺丽;;典型舰船辐射噪声的时域模拟[J];鱼雷技术;2005年04期
12 过武宏;笪良龙;张林;;舰船辐射噪声对声纳作用距离影响的不确定性研究[J];指挥控制与仿真;2007年01期
13 程广涛;戴卫国;王易川;程玉胜;;基于小波变换的舰船辐射噪声调制特征分析[J];火力与指挥控制;2007年05期
14 高光磊;;舰船辐射噪声连续谱特征提取方法研究[J];舰船科学技术;2010年07期
15 闫源江;甘新年;胡光波;;舰船辐射噪声的混沌特性检验[J];舰船电子工程;2011年01期
16 梁中明;吴远成;向刚;;舰船辐射噪声谱特征提取方法研究[J];水雷战与舰船防护;2011年03期
17 崔晓娟;朱冬;相敬林;;小波变换在舰船辐射噪声消噪处理中的应用[J];山西电子技术;2006年02期
18 李峰;王毅;李枚毅;;基于小波的被动声纳降噪研究[J];宜春学院学报;2007年02期
19 李峰;王毅;李枚毅;;基于小波的被动声呐降噪研究[J];中国海洋平台;2007年05期
20 李峰;王毅;李枚毅;;基于小波的被动声呐降噪研究[J];河北理工大学学报(自然科学版);2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹红丽;;舰船辐射噪声的改进波形结构特征提取和分类[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
2 向龙凤;孙超;杜金燕;;基于凸优化的舰船辐射噪声仿真[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
3 孙超;;浅海水声匹配场试验及数据分析[A];中国声学学会2001年青年学术会议[CYCA'01]论文集[C];2001年
4 冯师军;孙长瑜;;基于以太网大容量水声数据远距离传输系统的设计[A];中国声学学会2003年青年学术会议[CYCA'03]论文集[C];2003年
5 滕舵;陈航;张允孟;;Tonpilz型水声换能器的优化设计[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年
6 张战争;张效民;王文博;;基于正交频分复用的水声通信系统仿真[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年
7 孙经荣;;CK—1型水声勘探仪在长江工程勘探中的应用[A];水下浅地层剖面仪专辑[C];1982年
8 于宏燕;曾心苗;刘江伟;许自炎;;空气和水声吸声材料研究现状[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
9 郭纪捷;;水下拖体声学定位测量数据的卡尔曼滤波[A];2001年全国水声学学术会议论文集[C];2001年
10 苗晟;郝铁伟;郑伟;;水声信号检测中的噪声抵消[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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱昀;水声信号非线性分析方法研究[D];西北工业大学;2002年
2 于大鹏;船舶螺旋桨鸣音时间序列混沌动力特性研究[D];大连理工大学;2009年
3 梁峰;混沌信号处理与信息加密传输技术研究[D];西北工业大学;2006年
4 于萍;自适应逆控制方法研究及其应用[D];华北电力大学(河北);2006年
5 向小东;基于神经网络与混沌理论的非线性时间序列预测研究[D];西南交通大学;2002年
6 许祥滨;抗强多途径干扰的水声数字语音通信研究[D];厦门大学;2003年
7 谢宏;基于Volterra级数、小波分析与神经网络的非线性网络故障诊断方法的研究[D];湖南大学;2005年
8 李关防;模态域信号处理在水声中的应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 殷时蓉;基于Volterra级数和神经网络的非线性电路故障诊断研究[D];电子科技大学;2007年
10 王华东;基于多项式结构的功率放大器行为模型研究[D];电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨向锋;混沌在水中目标识别中的应用[D];西北工业大学;2005年
2 徐双;经验模态分解理论研究及其在舰船辐射噪声线谱分析中的应用[D];昆明理工大学;2010年
3 牛迅;时频谱及非线性时间序列分析在肌电信号分析中的应用[D];中国海洋大学;2004年
4 喻远飞;模糊聚类与混沌预测在短期电力负荷预测中的应用[D];天津大学;2004年
5 胡玉霞;基于模糊神经网络的混沌时间序列预测[D];郑州大学;2005年
6 刘玉花;混沌时间序列的噪声平滑方法研究[D];大连理工大学;2006年
7 李恒超;混沌预测理论及其在VBR视频业务中的应用[D];西南交通大学;2004年
8 陈彦军;变参数、非耦合混沌同步方法及其在保密通信中的应用[D];河北师范大学;2005年
9 陈引锋;混沌时间序列法在水文预报中的应用[D];长安大学;2005年
10 罗福来;人民币汇率的混沌特征分析及其基于支持向量机的预测[D];湖南大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 董建华 侯慧芳 记者 刘剑英;磁县 又发现一处水声台阶[N];河北日报;2009年
2 本报记者 张斌键;杨波:瞒着家人深潜的水声专家[N];中国海洋报;2011年
3 记者 朱峰;磁县“天子冢”:人在阶上行,凭空闻水声[N];新华每日电讯;2011年
4 本报记者 李智勇;夜半“诊漏”听水声[N];福建日报;2011年
5 樊平 杨学军 刘迎军;探路“水声世界”[N];解放军报;2003年
6 记者 项裕兴;曾经水声潺潺如今死水一潭[N];福建日报;2010年
7 张蕾;台阶咋能发出水声?[N];科技日报;2005年
8 通讯员 施春霞;海鹰加快海洋水声电子新品研发[N];中国船舶报;2009年
9 本报记者 冯新生;“鸟来鸟去山色里 人歌人哭水声中”[N];中国旅游报;2011年
10 本报记者 原二军 通讯员 余桃晶;听水声 看水景 讲水情[N];中国环境报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978