夏峙 作品数:9 被引量:36 H指数:4 供职机构: 哈尔滨工程大学水声工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 黑龙江省自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 一般工业技术 电子电信 交通运输工程 更多>>
水下目标回波盲分离性能的瞬时频率特征评价方法 被引量:4 2015年 在水下主动声呐目标回波与混响盲分离中,针对分离结果顺序不确定性以及缺乏分离有效性衡量手段的问题,提出了以信号瞬时频率特征为指标的盲分离性能评价方法。推导了目标回波与混响的时频分布特性,理论表明目标回波在瞬时频率序列的中心偏离程度以及整体随机程度上低于混响,据此提取信号的瞬时频率方差与瞬时频率熵两种信号特征,并将二者作为从盲分离结果中识别目标回波的依据。海试数据结果表明,在盲分离得到的所有分离信号中,目标回波具有最小的瞬时频率特征值,并且该特征值越小,目标回波与混响的盲分离程度就越高。 李秀坤 夏峙关键词:目标回波 频率特征 水下 信号特征 盲分离 目标回波时频分布的几何结构图像形态特征 被引量:3 2015年 沉底目标识别的关键在于从混响背景中提取出稳定的目标回波信号特征。目标的棱角散射能够携带目标的几何形状信息,在时频域内具有较规则的分布特性,但是各棱角散射回波声程差小,而且淹没在混响中。已有的时频分析方法局限于其抗混响能力及时频分辨力,为得到一种有效的目标几何特征提取方法,提出将一维几何回波时域信号在二维时频域中的几何分布特征作为图像特征进行特征提取,通过研究几何亮点回波和混响在时频平面上的形态特征,构造与几何亮点时频特性匹配的结构元并对时频分布图像进行形态滤波。通过仿真与湖试数据分析,相比已有方法,文中所提方法能够在实现目标几何亮点结构的识别同时进一步抑制混响。 李秀坤 夏峙 朱旭关键词:声学 形态滤波 水下小目标几何特征提取与分离 <正>0引言水下目标声散射信号是主动声纳发射信号与目标相互作用的结果,其中包含了目标的物理特征,是识别水下目标的重要信息来源,提取目标声散射信号特征是水下目标识别研究的一个重要方向。水下目标的声散射按机理可分为两种,一种... 李秀坤 夏峙文献传递 宽频带海洋环境噪声矢量场空间相关特性建模 被引量:6 2022年 基阵的信噪比增益与噪声场空间特性密切联系,海洋环境噪声空间特性建模始终是水声学研究的热门问题.声纳功能不同,其工作频段和带宽通常也不相同,因此,任意频带噪声场的空间相关系数对声纳系统设计具有重要参考价值.依据海洋环境噪声场的产生过程,在高频近似条件下,本文提出一种噪声场时域建模方法,给出了水平分层介质中表面噪声时域声压和质点振速的积分表示,为噪声矢量场宽带模型的建立奠定了基础.根据风成噪声谱结构,数值计算了不同频带、不同谱斜率的噪声场空间相关系数,揭示了带宽、谱结构对风成噪声空间特性的影响规律.随着阵元间距和带宽增大,噪声矢量场各分量的空间相关系数的振荡周期数逐渐减少,振荡幅度逐渐减小,这是由于噪声场相关系数频域平均的结果.当谱斜率小于零时,宽频带噪声场的空间相关半径大于窄带噪声场的相关半径,这是由于低频段噪声起主要贡献的结果,实测海洋环境噪声声压场竖直方向空间相关特性变化规律与理论结果一致.本文模型对换能器成阵技术研究以及环境参数反演具有潜在应用前景. 任超 黄益旺 黄益旺关键词:时域模型 混响背景下水底目标回波盲分离 被引量:5 2015年 针对水下掩埋目标探测中目标回波信混比较低的问题,提出将混响视为一类信源的与目标回波盲分离方法,研究了目标回波与混响在时域统计特性、时频域以及时域波形上的可分离性与分离原则问题,解决了传统时频方法不适用于当混响与目标回波在时频域内混叠时的抑制混响问题。海上掩埋目标探测实验数据处理结果表明,经过时域二阶统计盲分离与时频域盲分离处理后,目标回波的信混比提高了约5 d B,在时频分布上可以更清楚的观察到目标几何亮点,从而提高对目标回波识别的准确性。 李秀坤 夏峙 王向红 牟林关键词:水声探测 混响 可分离性 信号分离 水下目标弹性声散射信号分离 被引量:7 2015年 水下目标弹性声散射与其他声散射成分在时域和频域上均存在混叠,现有信号处理方法受分辨力限制无法在混叠状态下识别目标弹性声散射特征.针对这个问题,提出了一种目标弹性声散射信号分离方法.以目标回波亮点模型为基础,分析了线性调频信号入射时目标声散射成分的信号特性,提出了一种目标声散射成分向单频信号的映射方法,并理论推导出了目标声散射结构与映射结果之间的线性对应关系,实现了通过窄带滤波分离出目标弹性声散射成分.仿真与消声水池实验数据处理结果表明,该方法基本可以完全分离出目标回波信号中的弹性声散射成分,分离出的弹性声散射具有与理论一致的信号特征,验证了该分离方法的有效性. 夏峙 李秀坤水下目标几何声散射回波在分数阶傅里叶变换域中的特性 被引量:15 2015年 水下目标散射回波在时域、频域混叠在一起,而且受声波入射角度的影响严重,在不同的入射角度下表现出很大的差异,需要建立全方位入射角度下回波分量的理论分析模型.本文推导了目标几何声散射分量在分数阶傅里叶变换域中随入射角度变化的解析表达式;确定了目标几何声散射回波分量在最佳分数阶傅里叶变换域中的全方位模型,从理论上证明了目标回波的几何特征形式;给出了离散分数阶傅里叶变换对声散射分量的分辨能力和计算精度与发射信号带宽和观测时间之间的关系.实验数据处理表明,建立的分数阶傅里叶变换域的全方位模型与目标几何特征是一致的,对未知入射角度下的目标识别提供了理论依据. 李秀坤 孟祥夏 夏峙关键词:水下目标探测 分数阶傅里叶变换 分辨力 随机共振法估计二水听器时延差 被引量:2 2020年 针对二元阵航船目标方位估计问题,提出了一种基于随机共振滤波的航船辐射噪声双水听器时延差估计方法。设计了一种随机共振滤波器,提取航船螺旋桨旋转噪声在水听器接收信号中出现的本地时间,并通过滤波结果的互相关来估计目标辐射噪声分别到达两个水听器的时延差。在5 dB的输入信噪比下进行200次仿真,提出方法时延估计的归一化均方误差要低于互谱方法一个数量级。对于海试中的非合作航船,提出的方法可以在1 km距离下准确估计出目标辐射噪声到达双水听器的时延差,从而为在二元阵上实现对航船目标的准确测向提供基础。 夏峙 夏峙 唐锐关键词:时延差 时延估计 随机共振 水听器 二元阵 辐射噪声 水下目标回波的时频分布统计参数特征 获得对目标形状、姿态差异不敏感的水下目标回波信号特征,本文提出了一种目标几何声散射时频分布统计特征提取方法。实际沉底目标的数据处理结果表明,这种目标特征抗混响干扰性强,在该特征空间中,目标回波与混响具有稳定的聚类性,并且... 夏峙 李秀坤关键词:水下目标 回波信号 时频分布