基于小波變換的水下目標(biāo)彈性散射提取方法研究.pdf

1、水下目標(biāo)的探測(cè)與識(shí)別是水聲領(lǐng)域研究的重點(diǎn)問題，其關(guān)鍵在于提取出與目標(biāo)本身的物理特性相關(guān)的信息與特征。一般情況下，目標(biāo)特征是目標(biāo)回波信號(hào)經(jīng)過時(shí)域、頻域或時(shí)頻域信號(hào)處理方法處理而得到的直接結(jié)果，但對(duì)于同時(shí)具有幾何散射與彈性散射的目標(biāo)回波信號(hào)，目標(biāo)幾何散射亮點(diǎn)回波與彈性散射亮點(diǎn)回波在時(shí)域及頻域上均存在混疊，現(xiàn)有信號(hào)處理方法受分辨力的限制不能直接從頻域或時(shí)域獲取目標(biāo)的彈性散射亮點(diǎn)信息。根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果，彈性亮點(diǎn)出現(xiàn)在聲波入射目標(biāo)的一定角度范圍以

2、及一定的頻率范圍內(nèi)，并且彈性散射亮點(diǎn)能夠在回波頻譜上以局部頻段疊加干涉的方式存在。因此，本文提出將目標(biāo)回波信號(hào)的頻譜視為時(shí)域信號(hào)，采用小波變換進(jìn)行目標(biāo)彈性散射亮點(diǎn)干涉譜提取的處理方法，為水下目標(biāo)回波的信號(hào)特征提取問題提供新的研究思路與解決途徑。
　　小波變換可以通過目標(biāo)幾何亮點(diǎn)干涉譜與彈性亮點(diǎn)干涉譜的分布差異，將目標(biāo)回波信號(hào)的頻譜投影在不同的信號(hào)分析空間中，從而達(dá)到在某個(gè)信號(hào)分析空間中削弱幾何亮點(diǎn)干涉譜，突出彈性亮點(diǎn)干涉譜的目的。

3、本文以聲吶目標(biāo)回波亮點(diǎn)模型為基礎(chǔ)，根據(jù)目標(biāo)模型的幾何結(jié)構(gòu)，以及目標(biāo)彈性散射的中頻增強(qiáng)效應(yīng)與表面環(huán)繞波繞行理論，仿真了不同聲波入射角度下的目標(biāo)回波信號(hào)，并利用頻域連續(xù)小波變換與頻域離散小波變換對(duì)目標(biāo)回波信號(hào)的頻譜進(jìn)行處理，提取了仿真信號(hào)的彈性亮點(diǎn)干涉譜。仿真結(jié)果顯示頻域連續(xù)小波變換能夠在特定尺度下提取彈性亮點(diǎn)干涉譜，頻域離散小波變換能夠在第二層及第三層近似系數(shù)重構(gòu)的信號(hào)空間能夠提取出彈性亮點(diǎn)干涉譜。本文對(duì)消聲水池中進(jìn)行的懸吊目標(biāo)全角度聲散