水聲輻射噪聲信號的壓縮感知技術(shù)研究.pdf

1、水下噪聲對水聲目標探測、船舶工程和海洋研究都有重要作用,水聲輻射噪聲信號作為被動聲納探測的目標信號,一直都是研究的重點。但現(xiàn)有采集技術(shù)下獲取的數(shù)據(jù)量很大,不利于在有限帶寬的水聲信道下傳輸,近年來出現(xiàn)了一種名為壓縮感知的數(shù)據(jù)采集新技術(shù),只需采集較少數(shù)據(jù)量就能恢復出原始信號。本文將壓縮感知應用于水聲輻射噪聲信號,研究其在時延估計和DEMON譜分析中的適用性。
　　 首先介紹了課題的研究背景及意義,并對壓縮感知在各方面包括水聲學中的研

2、究現(xiàn)狀作了簡單概括；接著按壓縮感知三要素,即信號稀疏性、測量矩陣和恢復算法,對其原理進行了詳細闡述,構(gòu)造了一種新的測量矩陣并分析了它和其它常用測量矩陣的性能；然后分別研究了壓縮感知在摩托艇和貨船兩種螺旋槳信號下的時延估計,通過高斯矩陣、伯努利矩陣、稀疏矩陣、Toeplitz矩陣和確定性矩陣對時域信號進行采樣,選取了離散余弦基、小波基和傅里葉變換基作為重構(gòu)時的信號稀疏基,比較了在不同矩陣、不同稀疏基和3種恢復算法(正交匹配追蹤算法、梯度算