飛機艙音中微弱信號的檢測與辨識.pdf

1、飛機駕駛艙話音記錄器（Cockpit Voice Recorder簡稱CVR）是航空事故調(diào)查關(guān)鍵的信息來源，它與飛行數(shù)據(jù)記錄器（Flight Data Recorder簡稱FDR）俗稱為飛機黑匣子。CVR記錄了駕駛艙內(nèi)所有的聲音，包括：組員間通話、經(jīng)由無線電與管制人員通話的聲音、各種警告聲音、開關(guān)手柄的聲音、飛機發(fā)動機聲音及環(huán)境雜音等。這些聲音有助于研判事故前情況及狀態(tài)。國際上針對艙音分析和信息挖掘方面已經(jīng)開展相關(guān)研究，并已經(jīng)應(yīng)用與實踐

2、。目前，我國在民航事故調(diào)查中艙音的利用上仍然沿用傳統(tǒng)的人耳辨聽，自動化程度很低，因此利用先進的信號檢測技術(shù)和模式識別方法，深入挖掘艙音信息顯得十分必要和急迫?；诖?，本文以艙音中的微弱信號——開關(guān)手柄聲為對象，圍繞開關(guān)手柄聲的檢測和辨識展開研究。
　　 （1）概括了國內(nèi)外在民航事故調(diào)查中艙音信息利用上的研究現(xiàn)狀，介紹了艙音的傳統(tǒng)分析方法，指出了國內(nèi)仍然沿用這些方法的不足和缺陷。
　　 （2）介紹了以短時傅立葉變換和Wig

3、ner-Ville分布為代表的時頻分析方法和小波分析方法，并以仿真信號為例對時頻分析方法進行了對比分析。
　　 （3）介紹了艙音采集實驗的思路和方法，引入了開關(guān)手柄聲模型——暫態(tài)噪聲脈沖模型，并通過小波包變換對開關(guān)手柄聲特性進行分析，驗證了開關(guān)手柄聲符合暫態(tài)噪聲脈沖模型，并由此提出了在艙音中檢測開關(guān)手柄聲信號的方法。應(yīng)用時頻分析方法在時頻域?qū)﹂_關(guān)手柄聲信號進行處理，分析展示不同開關(guān)手柄聲在時頻域的特性。
　　 （4）通過

4、對信號進行傅立葉變換得到信號頻譜，對信號進行小波包變換并計算得到信號在不同頻帶的能量，借鑒信息熵的概念，得到了頻譜幅值熵和小波頻帶能量熵，提出了將歸一化的頻譜幅值、頻譜幅值熵、歸一化的小波頻帶能量、小波頻帶能量熵作為開關(guān)手柄聲識別特征，并通過不同的開關(guān)手柄聲分析了這四種特征的聚類性和有效性，得出了四種識別特征各自的適用范圍。
　　 （5）使用支持向量機分別應(yīng)用頻譜熵和小波頻帶能量熵特征對開關(guān)手柄聲進行識別，并對不同參數(shù)下的識別率