广义边缘CWD-Hough变换在宽带声成像中的应用

提出了一种基于广义边缘CWD—Hough（GMCWD—Hough）变换的宽带声成像方法。分析了基于时间伸缩-时延的宽带相关声成像的基本模型,介绍了广义边缘CWD—Hough变换。根据目标回波的时频分布特点,该方法基于时间一频率联合分析法,提取信号在时频域的分布特性参数进行时间伸缩时延的声成像。通过设计合理的广义边缘核函数,能有效避免常用的WVD方法产生的交叉项影响,检测性能优于常用的Wigner—ville分布方法。实验结果表明该声成像方法的有效性,不仅适合水声宽带成像,而且对于低信噪比条件下的其它成像方式也具有参考价值。     

宽带目标回波模型的物理解释及小波变换表示

在点目标回波模型基础上，通过对理想运动体目标的分析，引入了距离-速度联合分布密度和时延-时间伸缩联合分布密度函数的概念，详细推导了延展目标的宽带回波模型，解释了各密度函数和宽带扩展函数的物理意义及相互关系，最后给出了宽带回波模型的小波变换表示方法。     

低速目标宽带时延-尺度声成像的新方法

分析了宽带时延-时间伸缩声成像的基本理论,介绍了广义边缘CWD-Hough变换。根据目标回波的时频分布特点,提出了一种针对低速运动目标的基于广义边缘CWD-Hough变换的宽带时延一时间伸缩声成像方法。利用该方法能有效避免常用的WVD方法产生的交叉项影响,从而能对低速运动目标进行更好地检测及成像。计算机仿真结果表明了该声成像方法的有效性。     

宽带信号参数估计中交互小波变换的尺度参数分析

本文详细讨论了水声信号处理中运用交互小波变换求解宽带模糊函数,以及相应的参考小波尺度参数分析,并对两个常用信号进行了模拟.     

基于小波变换的宽带模糊函数估计器

提出了一种基于小波变换的宽带模糊函数参数估计器,即通过交互小波变换计算宽带模糊函数,取宽带模糊函数模的平方的峰值点对应参数作为目标时延与时间伸缩的估计。仿真结果表明,该估计器的估计性能好于直接模糊函数估计器,且计算方便,非常适合于实际宽带处理系统应用。     

基于宽带相关处理的水下运动目标检测

对于水下运动目标的检测,宽带相关处理是一种有效的方法.为了实时实现的需要,选择一类多普勒宽容信号为发射信号,给出了单尺度宽带相关处理器作为运动目标检测器.仿真结果证明,该检测器性能优良,且能够实时实现.     

一种基于Mellin变换的水声宽带相关模糊函数的快速算法

提出了一种基于Ｍｅｌｌｉｎ变换的快速算法，其特点是在给定的某一时刻得到不同尺度下的变换结果，算法的运算量与待分析的时廷成正比，而在固定时刻下的运算量为两个２Ｍ点的ＦＦＴ和一次２Ｍ点复数乘法（Ｍ为待分析的尺度的个数）。该算法的优点是实时性好，且适合于水声信号领域尺度跨度小、尺度分析较细的特点，并给出了与直接法、ＣＺＴ法的比较结果。     

宽带体制下混响和目标空时分布特征研究

传统的空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)利用窄带混响和目标在空时平面的可分辨特征抑制窄带混响。对宽带混响和目标在空时平面分布特征进行研究,并通过理论推导,得出带宽对混响和目标空时分辨特征的影响公式。结果表明:宽带混响和目标在空时平面分布特征部分重叠,导致传统STAP效果不佳。在此基础上,借鉴STAP思想,并利用线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号在分数阶Fourier变换域上的聚焦性,分析了在空-分数阶Fourier域三维空间上抑制宽带LFM混响的可行性。     

宽带噪声目标声场干涉结构图的时空变换

水听器接收的运动目标宽带噪声的频率-时间I(ω,t)声场干涉结构图随着目标的运动会发生相应的变化。这个变化将引起I(ω,t)中干涉条纹的弯曲,使得I(ω,t)和频率-距离干涉结构图不再有简单的线性映射关系。在深入分析宽带噪声运动目标频率-时间I(ω,t)和相应频率-距离I(ω,r)声场干涉结构间的非线性映射关系的基础上,提出了一种从I(ω,t)到线性I(ω,r)的时空变换方法(Time-Space Linear Transformation,TSLT)。数值仿真实验结果表明,TSLT可以有效地消除目标运动的影响,从I(ω,t)中恢复出能真实反映频率-距离声场干涉结构规律的I(ω,r)。最后给出利用运动目标宽带噪声声场干涉结构估计波导不变量的应用例。     

动目标/平台条件下的宽带相关处理

1引言宽带回波信号具有信息量大、混响背景相关性弱,有利于目标检测及其参量估计、特征提取等诸多优点。随着宽带信号在水声信号处理中的广泛应用,其回波信号处理的研究成为关键。本文在动目标/平     

基于分数阶傅里叶变换的水声信道参数估计

准确估计水声信道参数,对提高通信系统的性能有着重要的意义。Chirp脉冲有良好的相关性,常被用作信道探测信号。鉴于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)对chirp类信号的处理特性,用chirp信号作为测量信号,FRFT作为后端处理技术,可以得到很好的处理效果。研究了基于FRFT的水声信道多途时延和多普勒频偏参数估计的原理和方法,该方法通过发射具有正、负调频斜率的组合线性调频信号,在接收端根据FRFT幅值输出的峰值位置估计信道参数。仿真结果表明,此方法计算量与FFT相当,且有较高的估计精度。     

基于Radon变换的合成孔径声纳多普勒中心估计

不准确的多普勒中心估计会显著降低合成孔径声纳图像质量。基于多普勒中心与斜视角直接相关的事实，提出了一种使用Radon变换估计多普勒中心的方法。仿真结果说明，此方法是有效的，可用于低信噪比、大斜视角情况下的多普勒中心估计。     

基于小波变换的主动水声信号检测

信号检测是水声信号处理领域的研究重点之一。文章通过对水下航行器自噪声特性的研究，发现其具有1／f衰减特性，同时利用小波变换对1/f信号有类似K—L展开的作用，提出了一种基于小波变换的信号检测方法，对1/f噪声背景下的主动水声信号进行了检测；文中详细推导了相应的检验统计量及其统计分布特性；同时，将该方法与匹配滤波器、能量检测器的检测性能进行了比较，仿真试验结果表明了本方法的有效性。     

基于小波变换的裂谱分析法

 为了提高超声无损检测（UNDT）和无损评价（UNDE）中基础数据的信噪比（SNR）,提出了一种基于小波变换多分辨率分析的裂谱分析新方法．该方法在分析传统裂谱分析（SSP）方法原理及其局限性的基础上,通过采用小波变换多分辨率分析能力将原始超声回波信号进行等Q子带分解,然后按照一定的信噪分离规则来消除噪声,达到提高信噪比的目的．实验结果表明,与传统裂谱分析方法相比,该方法提高了消噪性能的稳定性,增强了湮没晶粒(或其他散射体)散射中的缺陷回波信号能力．     

基于短时傅里叶变换的水声OFDM时间同步方法

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术具有抗多径、频带利用充分、传输数据率高的优点,在水声通信中具有重要的发展前景。由于多普勒频移和多径时延的存在,需对OFDM信号进行时间同步。同步不准会引起OFDM水声通信中符号间干扰和子载波间干扰,提出了一种基于叠加单频序列的短时傅里叶变换(STFT)时间同步方法,该方案首先提取叠加在OFDM符号上的单频信号,对该信号进行短时傅里叶变换,随后对其时频幅度谱进行分析,利用平坦区域确定同步时刻。仿真和试验结果表明,该方案有效可行。     

基于提升小波变换的超声信号消噪技术

为了提高超声无损检测（UNDT）和无损评价（UNDE）中基础数据的信噪比（SNR）,提出了一种基于提升小波变换多分辨率分析的超声信号消噪新技术.在分析传统裂谱分析（SSP）方法原理及其局限性的基础上,通过采用提升小波变换多分辨率分析能力将原始超声回波信号进行子带分解,然后按照一定的信噪分离规则来消除噪声,达到提高信噪比的目的.实验结果表明,与传统裂谱分析方法相比,该方法增强了消噪性能的稳定性,提高了超声回波信号的信噪比.     

基于小波变换的反卷积技术

为了提高薄层复合材料超声无损检测(UNDT)中A扫描信号时域分辨率,提出一种基于小波变换多分辨率分析的反卷积技术新方法。针对传统反卷积技术在信噪比(SNR)降低时提高时域分辨率能力有限以及稳定性较差的缺点,将小波变换应用到反卷积技术中,对超声脉冲回波信号进行不同频带内分解,选取其中一个低频带内信号单支重建后,将传统反卷积技术应用到所选信号进行处理。计算机模拟和实验结果表明,与传统反卷积技术相比,该方法在提高时域分辨率（特别是低信噪比时）能力方面有较大改观。     

图像边缘检测的二维连续小波变换法

提出一种新的基于二维连续小渡变换的图像边缘检测方法。算法充分利用连续小渡变换探测信号奇异性的能力和小波的多分辨率特性。对图像进行二维连续小波变换后,直接对各个分解层的正的小波系数或负的小波系数利用闽值法初步确定图像的边缘点,然后利用“投票选举法”综合各个尺度的边缘信息。这种方法不需要进行边缘点连接,可以直接得到光滑连续的边缘。实验结果表明,新方法能够准确探测图像中目标的整体轮廓和细节信息,在性能上优于传统的两种边缘检测算子。     

结构噪声主动控制在时域声辐射模态下的仿真研究

以简支矩形板为例，提出了利用时域声辐射模态进行声辐射研究。研究表明时域声辐射模态既与时间无关，且互相独立，使得计算和控制声功率得以简化。针对瞬时声功率主要由第一阶辐射模态的声功率所决定的特点，在时域里进行结构噪声的主动控制研究，通过抵消第一阶辐射模态的声功率使得总的声功率得以有效降低。在此基础上，建立了时域声辐射模态的状态空间方程，对该方程的性能进行了分析，并利用最优控制算法的自适应反馈控制系统进行仿真计算。最后讨论了不同情况下的计算精度，并对影响仿真结果的因素进行了分析。