基于小波變換的水下聲信號激光干涉探測研究.pdf

1、世界上超過四分之三的國家領(lǐng)土與海洋接壤，同時隨著陸地資源的不斷開發(fā)與利用，很多資源瀕臨耗竭，因此海洋這個大寶庫里豐富的各類資源是世界各國爭奪的焦點。海洋無論是在經(jīng)濟(jì)上還是軍事上都占有舉足輕重的地位，人們對海洋的探索活動已經(jīng)深入一萬米以下的海底，因此傳統(tǒng)的聲吶技術(shù)很難滿足水下目標(biāo)探測的要求。如何快速精準(zhǔn)的實現(xiàn)水下目標(biāo)信息的提取是探測水下目標(biāo)的關(guān)鍵問題。本文研究激光干涉探測技術(shù)的基本原理，利用小波變換工具對水表面激光干涉信號進(jìn)行處理解調(diào)出水

2、表面聲波的頻率和振幅等信息，并設(shè)計搭建了一套實驗探測系統(tǒng)進(jìn)行實驗研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①深入研究了水表面聲波理論和激光干涉基本原理，推導(dǎo)出水表面質(zhì)點的運動在理想情況下是一種正弦波運動，同時研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)水下產(chǎn)生聲源信號時，水下聲源的振動會引起水表面質(zhì)點的振動，且水下聲源信號的頻率和它引起的水表面微振動波的振動頻率是一致的，即水表面散射光和參考光攜帶了水下聲波信息，因此利用此原理提出了水下聲信號激光干涉探測的方法，并通過大量的

3、仿真實驗驗證了該探測方法的正確性。②研究提出了一種基于小波變換的水下聲信號頻率估算方法。介紹了小波變換的基本理論，通過分析光電干涉信號的時頻分布特征，發(fā)現(xiàn)了小波脊點的分布規(guī)律，并根據(jù)此規(guī)律應(yīng)用 Morlet小波對水下聲信號的頻率進(jìn)行估算。設(shè)計了利用Mach-Zehnder干涉儀的水表面聲波干涉信號解調(diào)方法。③基于激光干涉原理，搭建實驗平臺，簡要介紹了水下聲信號探測系統(tǒng)的水下聲信號產(chǎn)生單元、光路設(shè)計單元和數(shù)據(jù)采集單元，通過對水下聲信號中低