水下等离子体声源聚焦声场分布特性研究

研究了水下等离子体声源的工作啄理和聚焦原理,研制了小功率的实验装置,并进行了聚焦声场实验测量,从声轴和焦平面2个方向研究了声脉冲峰值压力与声场位置之间的关系,得出了聚焦声场的分布特性。研究结果初步验证了水下等离子体声源的优越性．为进一步改进这种声源．以将其应用于100km以上超远程水下通信系统打下良好的基础。     

Chirp信号的时频分析特征比较

Chirp信号是一个典型的非平稳信号,在通信、声纳、雷达等领域具有广泛的应用,为了更好的显示其特性,文中首先介绍了各个算法的定义和公式,然后用各种时频分析方法对该信号以及该信号添加单频正弦噪声信号进行分析,比较各类方法的特点,通过分析和比较可知希尔伯特黄变换在处理该信号具有很好的聚集性以及对单频噪声也有很好的辨别能力.最后用MATLAB软件进行仿真得到结果.     

激光空中探测水下目标的新方法研究

为了实现在空中利用激光技术对水下目标进行探测的目的,基于迈克尔逊干涉仪的基本原理,提出了一种从水面散射激光中获取水下声源信息的新方法。设计并实现了一套空中探测水下声信号的实验装置。实验结果表明：频谱分析图中的峰值频率即为水下声源的发声频率,系统能够实时探测发声频率在1 kHz～14 kHz的水下声源,且测量标准偏差小于7 Hz。该方法为航空遥感水下目标提供了一条新的技术途径。     

激光探测水下声信号的实验研究

在实验室条件下,对于不同频率、不同振动强度的水下声音信号展开激光相干探测研究,建立了基于该方法的实验系统。水表面在水下声音信号作用下产生波动时,用激光照射水表面,其产生的水表面散射光携带了声波信息并与参考光发生干涉,对干涉信号进行采集并处理可得到水下声信号的频率与强度信息。对不同条件下得到的实验结果进行对比分析。实验结果表明,激光相干探测技术可有效地探测水下声信号,并且随着声信号的频率提高、强度减弱,探测效果趋于变差。实验系统采用全光纤光路设计,取得了较好的效果。     

基于小波包技术的激光致声水下目标识别研究

高能量脉冲激光水下激发声源信号具有脉宽窄、频带宽的特点,激光能量在允许的范围内波动时,激光声信号频域能量分布保持稳定.利用小波包技术对激光声信号在目标物上的回波进行分析,提取声目标特征信息,可以达到目标识别的目的 .选用db4小波基,对激光声信号进行4级小波包分解;将分解后的信号进行能量特征提取,分析声信号频域能量分布...     

水下声信号激光相干探测的仿真与实验

建立波长1 550 nm的全光纤激光相干探测系统,系统采用全光纤设计,光路简单且稳定性高.数值仿真与实验结果表明,采用激光相干探测和时-频分析,可有效地提取水下不同频率、不同强度和不同深度的振动特征.该系统可实时探测出40~10 000 Hz的水下声信号,且测量标准偏差小于几个赫兹.因此,激光相干雷达用于水下目标的探测与识别具有实时性,该技术可为水下目标的特征提取和识别提供新的途径.     

基于联合分布适配的水下声源测距算法研究

水下声源被动测距基于接收数据中声源辐射的声压信号,通过特定方法在空域中搜索声源位置参数,是一个参数估计问题。对于参数估计问题,机器学习方法通常将其转化为分类问题,相比于传统匹配场处理(MFP)具有更准确的估计能力,并且无需先验的声场环境信息。但当训练数据和测试数据的概率密度函数服从不同的分布或者训练数据严重不足时,传统机器学习方法下的分类器预测效果通常较差。因此,该文提出基于联合分布适配(JDA)的水下声源测距算法,该算法使用JDA寻找恰当的变换矩阵进行数据映射,从而减小不同数据域间分布差异,实现源域到目标域的迁移。对经过JDA后数据进行实验的结果表明,JDA可以有效降低在不同时间和不同方位的水声场中获取航迹数据之间的差异,使得基于源域训练的分类器对目标域预测结果的均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)降低了超过30%,从而实现对声源更准确的距离估计。     

基于时频分析的脉内特征分析

雷达信号的脉内调制特征是雷达个体特征的重要体现,要对雷达信号进行分选和识别,高可信度地判别雷达属性,必须对雷达信号的脉内特征进行分析。时频分析技术特别适合非平稳信号的分析,作为一种特征提取的工具已得到较为广泛的应用。采用Wigner-Ville分布对常见的几种雷达信号进行了脉内调制方式分析,并采用MAT-LAB进行了仿真。     

中低频水下声信号的激光干涉法探测

基于迈克尔逊干涉仪原理,提出了在非平静水面情况下探测中低频水下声信号的激光干涉方法。利用携带声波信息的散射光和参考光的干涉结果提取水下声信号的频率信息,并进行了理论分析和实验验证,结果表明,激光干涉法可以准确探测出中低频水下声信号的频率信息。     

基于Morlet小波的水下声信号频率识别

为准确获取水下目标的发声频率,建立了激光干涉法探测水下声信号的实验系统。提出一种基于Morlet小波的水声信号处理方法,将Morlet小波母函数的频率取定值,改变尺度因子,利用两者比值与水下声信号频率的关系分析小波系数模值,实时获取水下声信号的频率信息。实验结果表明:小波系数图可以反映出水下目标在某一时刻的发声频率,实验系统能够实时探测出1～15kHz的水下声信号。     

基于时频分布技术的雷达信号分析

分别介绍了短时傅里叶变换、小波变换、时频分布理论和信号的参数化表示等现代信号处理技术的实现原理,分析了不同理论方法的应用特点和不足,同时提供了典型雷达信号分析实例。通过对比实验,分析了信号时频分布与参数化表示方法对多分量信号处理的各自优点和局限性。     

数字信号处理的时频分析方法综述

现代数字信号处理方法众多,时频分析在此领域应用广泛并仍然具有发展潜力。介绍了数字信号处理的时频分析方法的发展,从短时傅里叶变换,到Wigner-Ville分布,小波变换,希尔伯特-黄变换,EEMD,分别论述了5种方法的原理以及优缺点。     

基于小波分析的JEM特征提取与应用

根据对常规防空雷达飞机回波特性及其JEM(Jet Engine Modulation)特征的理论模型和实际信号分析与理解,本文采用小波分析处理方法从回波幅度分量提取JEM特征,用于螺旋桨飞机自动识别。对实测回波数据的分析提取到了比较精确而稳定的JEM特征,并表明该方法具有提取方便、误差较小的优点。     

小波分析在激光自混合干涉位移传感器中的应用

为减小激光自混合干涉位移传感器测量误差,提 出了基于小波分析的自混合干涉信号 处理方法。在进行全相位快速傅里叶变 换(FFT)解调相位之前,利用离散小波分解、重构去除自混合干涉归一化信号的奇异点 ,有效降低调制电流斜率突变引入的高次 谐波干扰,同时去除高频随机噪声干扰。简述了自混合干涉位移测量原理,介 绍了基于小波分析的自混合干涉信号处理算法原理并进行了算法仿真,采用数值仿 真分析了系统反馈水平及调制参数对测量误差的影响,利用压 电陶瓷(PZT)对自混合干涉位移测量系统进行标定。结果表明,位移测量误差减小到2.45nm。应用小波分析处理干涉信号可减小激光自混合干涉位移传感器的 测量误差。     

基于水下光照不均匀成像模型的图像清晰化算法

为了克服水下图像清晰度低和光照不均问题,首先在水下光照均匀成像模型的基础上建立水下光照不均匀条件下的成像模型,进而提出新的水下图像清晰化算法。在算法中,首先在小波变换低频子带上实现了介质散射光和光照变化混合图像的快速估计与去除,然后将得到的图像分割成亮斑区和散射区,并分别进行增强处理。实验结果表明,本文提出的算法可以显...     

涂层-基底系统激光激发表面波的时间-频率分析

基于Wigner-Ville分布的时间频率分析方法,对用有限元方法得到涂层-基底系统中的模拟激光超声信号进行分析,得到了在该系统中激光激发的瞬态表面波形的模态和能量分布的特征。只需利用单次测量波形,通过群延迟时间估计,得到涂层-基底系统中表面波的群速度分布。时间-频率方法计算群速度只要单个位移时间波形,相比传统群速度的计算和测量比较简单。     

时频分布的分辨率比较

利用时频聚集性较好的高斯函数作为标准信号,分析了短时傅里叶变换、小波变换、谱图、尺度图、Wigner-Ville分布的分辨率以及交叉项对分辨率的影响,并对它们的分辨率进行了比较;为了进行时间-尺度分布与时频分布的比较,提出了改进小波变换;在分辨率比较中,给出了几种典型情况的模拟结果.