水下瞬態(tài)信號特性獲取與分析.pdf

1、魚雷空投入水等水下瞬態(tài)信號以及入水目標分類的研究，對于進行魚雷的早期預警有著重要的意義。由于極其復雜的水下背景噪聲，以及瞬態(tài)信號的產(chǎn)生涉及到非常復雜的因素，該領域成為水聲研究的難點和熱點。本文的重點是對魚雷等物體空投入水聲的特性進行分析并對入水目標進行分類研究。 本文首先闡述了魚雷等物體空投入水的物理過程，并分析了入水信號的組成--擊水脈沖信號和空泡體積脈動信號及其特點。由于入水信號是一非穩(wěn)態(tài)信號，因此主要采用適于分析非穩(wěn)態(tài)信號

2、的理論--希爾伯特—黃變換(Hilbert—Huang Transform，簡稱HHT)來處理，HHT理論具有在頻域和時域能夠同時獲得高分辨率的諸多優(yōu)點。本文詳細分析了HHT理論的內(nèi)涵并對其進行仿真研究，文中將該理論與小波變換對比，HHT在處理空投入水瞬態(tài)信號方面較小波變換具有一定的優(yōu)越性。 根據(jù)入水信號的特點，擊水脈沖信號的檢測對于盡早的發(fā)現(xiàn)空投魚雷有著重要意義，因此本文研究了能量法、高階統(tǒng)計量檢測擊水脈沖信號的性能；同時將H

3、HT理論應用到空泡體積脈動信號處理中，研究了空泡體積脈動信號的Hilbert譜特征，對消聲水池實驗和松花湖實驗的實驗數(shù)據(jù)進行了處理。 模糊自適應諧振映射(Fuzzy Adaptive Resonance Theory Mapping，簡稱FARTMAP)神經(jīng)網(wǎng)絡是同時具有穩(wěn)定性與可塑性的網(wǎng)絡。在本文最后對其原理及神經(jīng)網(wǎng)絡結構進行了闡述，并對其進行了仿真研究，同時將該神經(jīng)網(wǎng)絡引入空投入水目標的分類研究中，采用它處理了松花湖實驗數(shù)據(jù)