基于辐射噪声特征的舰船目标识别分类方法综述

通过舰船的辐射噪声对目标进行识别分类是水声领域的一个重要研究课题。综合介绍舰船辐射噪声数据获取途径、特征提取技术和目标识别技术。首先,介绍了 4 种数据采集类型较为丰富的辐射噪声数据库。其次,从线谱识别、小波分析和非线性特征提取技术 3 个方面介绍辐射噪声的特征提取技术。最后,从支持向量机等传统分类识别技术和深度学习技术 2 个方向介绍辐射噪声领域的识别分类技术。较系统地总结了基于舰船辐射噪声的目标识别分类技术,可以为舰船目标分类识别的研究提供参考。     

矢量水听器自适应线谱增强应用研究

矢量水听器可以同步、共点测量声场的声压与振速信息.为了有效利用声压和振速的相关性,设计了双输入端自适应线谱增强器,并利用自适应线谱增强对实测的噪声数据进行了处理.结果表明,线谱增强器在双输入端分别输入声压与振速信号时比在单输入端输入声压时,对背景噪声有更好的抑制作用,输出的线谱亦更加明显.     

作为体积目标的舰船辐射噪声建模

舰船辐射噪声是由舰船上机械运转和舰船运动产生并辐射到水中的噪声,是水下目标探测系统对运动舰船进行探测、识别的基础,亦是扫雷装备需重构的重要物理场信息,具有重要的理论和应用价值。 基于舰船辐射噪声的来源和时频空域特点,将作为体积目标的舰船辐射噪声源简化为 3 个主要噪声辐射源,建立了“三亮点” 的体积目标辐射噪声模型,在保留目标主要特征的基础上,简化了重构算法的复杂性,提高了模型的实用性,可以为实验室目标探测、识别研究和扫雷装备提供较为逼真的目标数据来源。     

舰船噪声DEMON线谱的机器自动识别与轴频提取研究

DEMON 谱提取对于舰船目标识别有重要作用。研究了舰船噪声调制与解调原理,采用绝对值检波法提取 DEMON 谱,然后采用自动线谱识别与提取方法提取线谱序列,采用最大公约数法求线谱序列的基频,它是螺旋桨旋转的轴频。从实测舰船噪声数据中自动提取了 DEMON 谱,并得出其轴频,表明分析方法是有效的。     

一种非平稳噪声背景下的线谱相干检测方法

舰艇目标航行时往往向水中辐射大量线状谱结构的声波信号,线谱信号检测对舰艇目标的被动探测至关重要.实际水下环境噪声常表现为时域非平稳噪声,常规离散傅里叶变换类线谱检测方法时域积分时,不可避免会引入非平稳噪声背景中出现的短时强干扰噪声,使积分结果中线谱信噪比大幅降低,线谱检测性能急剧恶化.为解决上述问题,对分段离散傅里叶变...     

低频线谱的一种估计方法

分析几种低频线谱参数估计方法的优点与不足，结合舰艇噪声低频线谱所具有的特点，应用数字滤波一相关谱估计（ＤＦ—Ｃ）和自回归移动平均（ＡＲＭＡ）模型相结合的方法（ＤＦ—ＡＲＭＡ）对低频线谱作估计，所得线谱的强度和频率估计值准确度较高。     

高精度测频与舰船线谱频率稳定性研究

随着水声技术的发展,水下甚低频信号分析越来越受到研究者的重视。甚低频线谱的稳定性分析对于线谱检测具有重要意义。低信噪比下,传统的自适应频率估计方法性能不理想,为了提高对线谱的检测能力和频率估计的精度,提出一种高精度频率估计器,利用相干累加自适应线谱增强器的方法从宽带噪声中提取单频线谱,进而用自适应频率估计器估计线谱频率。仿真研究证明该估计器在低信噪比时具有较高的频率估计精度。实验研究某舰船声辐射线谱的频率的稳定性,其频率不稳定性约在±0.01 Hz左右。     

江苏辐射沙洲水边线自动提取方法研究

针对不同遥感数据源(TM多光谱、SPOT多光谱及全色波段),对江苏辐射沙洲水边线的自动提取方法进行了研究,形成基于密度分割(TC2分量密度分割、饱和度分量图像密度分割)及基于边缘检测(Canny边缘检测)等2类3种沙洲水边线提取方法。实验表明：(1)上述3种沙洲水边线提取方法在实践中是可行的;(2)通过上述沙洲水边线提取方法,沙洲水边线提取时间大大缩短;(3)由于不受研究者主观影响,水边线提取结果更为准确、客观。     

浅水有界水域水下目标辐射噪声测量修正方法

由于适合水下目标辐射噪声测量的理想水域较少,因此测量试验大多在浅水有界水域开展,测量结果难免会受到试验现场界面反射波影响,导致测量的宽带声压级及各频率声压谱级产生偏差。利用虚源法对浅水有界水域下的声场模型进行了数值仿真,重点分析了导致传播损失异常的各项因素,然后基于脉冲声技术提出了一种水下目标浅水有界水域辐射噪声测量结果的修正方法,并进行了外场辐射噪声测量和传播损失异常值标定验证试验,最后对试验数据的测量结果进行了修正。     

实测海洋环境噪声数据谱级特性研究

通过对噪声测量潜标系统测得的94 d海洋环境噪声数据及相应的气象数据进行联合时频、相关性、统计特性分析,得到试验海区风速、降雨等自然现象与噪声谱级之间的关系。分析结果表明,海洋环境噪声谱级与风速变化在低频段相关性较低,高频段相关性较高,同时1 k Hz以上频段谱级值分布接近呈正态分布;降雨对环境噪声的影响主要分布在500 Hz以上频段。     

赤潮生物种类特征光谱获取技术

较为系统地研究了赤潮生物水体反射率曲线获取方法。通过对 2类反射率反演方法得出的反射率曲线与实际反射率曲线进行比较 ,得出在不具备大气环境参数的情况下 ,经验线性法的反演结果与实际反射率曲线最接近的结论 ,并进一步对正常海水和赤潮生物水体的光谱特性进行分析 ,提取出赤潮生物水体的特征光谱。这是进行赤潮监测和识别的重要前提     

改进小波阈值收缩法在去噪中的应用

小波硬阈值法去噪是图像去噪的有效方法之一,但其产生的估计信号会有附加振荡。提出了一种基于多项式拟合的方法,将阈值函数连接成为一连续函数,振荡现象得到了明显减弱,达到了较好的效果。     

海底沉积层声学特性测量方法研究

介绍了利用垂直线阵结合声传播的折射法和反射法进行海底沉积层速度和厚度测量,给出反射法和折射法测量的原理及其时距曲线方程。     

基于曲线特征的等深线自动综合方法研究

从等深线的特点及其制图综合的基本原则与方法出发,提出了一种基于曲线特征的Douglas-Peucker改进算法,在此基础上构建了等深线自动综合方法。该方法通过对曲线特征点的提取和弯曲特征的分析,可以自动确定等深线综合的数量指标和最小分界指标,经试验验证取得了较好的综合效果。     

F-K滤波在噪音减去法中的作用

在叠前地震数据处理中,为了克服常规滤波方法如F—K、τ—ρ滤波等多道处理的混波、假频等缺陷,我们采用F—K域滤波方法提取记录噪音初始模型,根据原始记录与噪音模型的差值结果对原始噪音模型进行加权处理,使合成噪音更加接近记录中的真实噪音,最终采用减法,从记录中减去合成的噪音以达到滤波目的。通过对叠前线性噪音的实际压制应用与分析,得到了较为满意的处理效果。     

A Maximum-Entropy Method for Estimating the Spectrum

Based on the maximum-entropy(ME)principle,a new power spectral estimator for random waves is derived in the form of S～(ω)=a/8H~2(2π)~(d 1)ω~-~((d 2))exp[-b(2π/ω)~n],by solving a variational problem subject to some quite general constraints.This robust method is comprehensive enough to describe the wave spectra even in extreme wave conditions and is superior to periodogram method that is not suitable to process comparatively short or intensively unsteady signals for its tremendous boundary effect and some inherent defects of FFT.Fortunately,the newly derived method for spectral estimation works fairly well,even though the sample data sets are very short and unsteady,and the reliability and efficiency of this spectral estimator have been preliminarily proved.     

多波束测量测线布设优化方法研究

随着多波束测深技术的广泛应用以及人们对高精度海底地形测量的迫切需求,海洋测深已由离散、低精度、低效率向全覆盖、高精度、高效率的方向发展,传统的技术设计已不能满足对海底精细描述的要求。而测线布设作为海区技术设计的一个重要环节,其设计方法仍相对滞后。基于这一现状,在深入分析测线布设对测量成果的影响机制基础上,提出了一种全新的多波束测线布设优化方法,并详细给出流程图。整体研究结果表明:该优化方法是合理可行的,体现了逐步优化设计的思想,更符合实际测量需求。     

水深测量资料边界智能化提取关键技术研究

首先构建离散水深的Delaunay三角网,快速进行Delaunay三角网中点、边、三角形之间拓扑关系的存储。然后计算相邻离散点的平均距离,使其作为水深边界提取的距离阈值。最后遍历Delaunay三角网,利用边与三角形的拓扑存储结果和距离阈值,提取出离散水深边界。实验证明,该方法具有结构简单、操作便利、内存占用少、计算效率高等特点,能够实现离散水深边界的快速智能化提取。