基于同步提取算法的水下目标辐射噪声时频分析

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作者 刘倩雯 曾赛 滕月慧 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第10期138-143,共6页

噪声谱分析是水下目标辐射噪声特征提取的重要手段。为了提高辐射噪声时频表征的准确度,本文引入同步特征提取(SET)算法,它使用瞬时频率处的时频系数作为同步提取算子,以获取瞬时频率的准确估计。然后,采用短时傅里叶变换(STFT)算法及SE... 噪声谱分析是水下目标辐射噪声特征提取的重要手段。为了提高辐射噪声时频表征的准确度,本文引入同步特征提取(SET)算法,它使用瞬时频率处的时频系数作为同步提取算子,以获取瞬时频率的准确估计。然后,采用短时傅里叶变换(STFT)算法及SET算法对2组舰船仿真信号及1组实测信号进行时频分析,并引入Renyi熵值作为量化指标。结果表明,相较于STFT算法,SET算法能够有效提高辐射噪声信号时频谱的能量集中度和时频分辨率,有助于精确提取关键线谱信息,进而分析获取水下目标的轴频、桨叶数、主机辅机振动频率等重要特性。 展开更多

关键词 辐射噪声 时频表征 同步特征提取算法

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基于SoC FPGA的ADCP数字回波信号处理系统

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作者 戴仕杰 芦山 邓锴 《声学技术》 北大核心 2025年第3期463-468,共6页

针对声学多普勒流速剖面仪的设备小型化和高实时性信号处理的需求,提出一种基于片上系统现场可编程门阵列的声学多普勒流速剖面仪数字回波信号处理系统。利用现场可编程逻辑门阵列可以高速并行处理数据的特点,在可编程逻辑端采用基于多... 针对声学多普勒流速剖面仪的设备小型化和高实时性信号处理的需求,提出一种基于片上系统现场可编程门阵列的声学多普勒流速剖面仪数字回波信号处理系统。利用现场可编程逻辑门阵列可以高速并行处理数据的特点,在可编程逻辑端采用基于多相分解的中频正交采样方法构建回波复信号,并且实现复相关计算,得到回波信号的相关函数、相关能量和最大相关能量点位置,最后在处理器系统端中完成频移的计算。实验结果表明,在可编程逻辑端的回波信号处理速度快,实时性较好,并且具有较高的精确性。 展开更多

关键词 声学多普勒流速剖面仪 回波信号处理系统 多相分解

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水下无人航行器主动目标自动检测方法研究 被引量：7

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作者 任宇飞 吴玉泉 +1 位作者 李宇 黄海宁 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期227-233,共7页

水下主动目标自动检测是反映水下无人航行器目标探测能力的一项重要指标,混响背景下的主动目标自动检测是其中的难点之一。该文将主动目标自动检测转换为图像分割问题,先用形态学重建或低通滤波算法预处理声图,再用分水岭算法从梯度图... 水下主动目标自动检测是反映水下无人航行器目标探测能力的一项重要指标,混响背景下的主动目标自动检测是其中的难点之一。该文将主动目标自动检测转换为图像分割问题,先用形态学重建或低通滤波算法预处理声图,再用分水岭算法从梯度图像中分割出目标。在此基础上提出了一种自适应阈值选取方法。经过海试数据的检验,文中方法具有较强的稳定性,与传统的恒虚警算法相比,可以有效降低虚警率。 展开更多

关键词 水下无人航行器 主动目标自动检测 分水岭算法 图像分割

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一种盲信号恢复的特征向量算法 被引量：2

4

作者 章新华 张安清 +1 位作者 康春玉 许林周 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期1492-1494,共3页

信号恢复是雷达声纳目标检测和通信信号处理的一项重要任务。基于特征向量估计(EVA)的信号恢复算法可以在未知信道和源信号先验知识的情况下,在较短的时间内实现信号的盲恢复。它是将均衡信道参数估计问题变为与交叉累积量矩阵、自相关... 信号恢复是雷达声纳目标检测和通信信号处理的一项重要任务。基于特征向量估计(EVA)的信号恢复算法可以在未知信道和源信号先验知识的情况下,在较短的时间内实现信号的盲恢复。它是将均衡信道参数估计问题变为与交叉累积量矩阵、自相关矩阵有关的特征向量求解问题,并保证解的唯一性和收敛性。将该算法应用于单源-单接收元(SISO)的恒模变相信号、两种声学水池信号妁恢复,取得了较好的恢复效果。 展开更多

关键词 声纳目标 盲源分离 盲均衡 信号处理 特征向量 盲信号恢复

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基于正棱锥阵的目标定位系统 被引量：2

5

作者 黄建人 周功禹 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1995年第5期124-130,共7页

本文讨论一种集被动定向、主动测向、测距为一体的水声信号处理系统，接收基阵采用基元数最少的正三棱锥阵，利用数字信号处理技术和ＴＭＳ３２０Ｃ２５芯片完成目标的定位功能。

关键词 水声信号处理 正棱锥阵 声纳 目标定位系统

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声呐系统的最佳定向精度和最优多目标分辨力研究 被引量：1

6

作者 李启虎 尹力 赵国英 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期43-48,共6页

定向精度和多目标分辨力是被动声呐系统的重要技术指标。本文从理论上证明，这两个指标都与声呐系统的指向性函数的主瓣特性有内在联系。定向精度的最佳值与时延估计误差的克拉美─罗（Ｃｒａｍｅｒ－Ｒａｏ）下界有关，在一定的信噪比... 定向精度和多目标分辨力是被动声呐系统的重要技术指标。本文从理论上证明，这两个指标都与声呐系统的指向性函数的主瓣特性有内在联系。定向精度的最佳值与时延估计误差的克拉美─罗（Ｃｒａｍｅｒ－Ｒａｏ）下界有关，在一定的信噪比条件下，定向精度与波束主瓣宽度成反比。多目标的分辨力约等于１．３倍主瓣的宽度。文中以线阵与圆阵为例给出定向精度和多目标分辨力的数学表达式，并以实际计算结果与理论作比较。 展开更多

关键词 声呐系统 最佳定向精度 多目标分辨力

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基于C30并行多处理器系统的设计与应用 被引量：1

7

作者 胡金华 刘旺锁 +1 位作者 阳志高 吉顺祥 《舰船电子工程》 2006年第5期171-172,181,共3页

介绍应用于某型声纳仿真测试仪的并行多处理系统,该系统以TMS320C30为基本处理单元,并具有较强的并行处理能力。给出仿真仪的硬件体系结构和软件开发方法,具有性价比高、开发周期短等优点。

关键词 TMS320C30 多处理器 并行处理 仿真仪

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改进的超短基线系统自适应相位差估计器

8

作者 喻敏 丁贤君 +1 位作者 张晓亮 祝明思 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1450-1456,共7页

针对传统的自适应相位差估计器,由于采用最小均方(LMS)算法存在收敛速度和稳态精度之间的矛盾,对基于LMS算法的自适应估计器提出改进方法。提出将最小二乘(RLS)算法应用到自适应相位差估计器中,进一步提高自适应估计器的稳定性。数值仿... 针对传统的自适应相位差估计器,由于采用最小均方(LMS)算法存在收敛速度和稳态精度之间的矛盾,对基于LMS算法的自适应估计器提出改进方法。提出将最小二乘(RLS)算法应用到自适应相位差估计器中,进一步提高自适应估计器的稳定性。数值仿真和实验数据验证结果表明,所提的LMS算法和RLS算法两种自适应相位差估计器均能提高计算精度和收敛速度,其中RLS算法自适应相位差估计器的稳态精度更高。 展开更多

关键词 相位差估计器 超短基线 最小二乘算法 最小均方算法

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拖曳线列阵中低加速度灵敏度压电陶瓷水听器的结构设计

9

作者 李秀芳 《无锡商业职业技术学院学报》 2006年第3期19-20,共2页

文章介绍了一种用于拖曳线列阵声纳用的压电陶瓷型水听器的结构设计,在提高水听器工作稳定性与可靠性同时确保水听器有较高接收灵敏度的前提下,尽可能降低水听器的加速度灵敏度,制作的水听器样品灵敏度为-193.5dB,加速度灵敏度为-65dB。

关键词 拖曳线列阵 水听器 结构设计

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合成孔径声纳重叠相位中心与惯性导航系统联合估计运动误差算法 被引量：5

10

作者 张羽 王朋 +3 位作者 刘纪元 钟荣兴 韦琳哲 迟骋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期588-597,共10页

为降低运动测量系统复杂度、提高运动误差估计精度,使用回波数据与惯性导航系统(INS)数据两种数据源联合估计合成孔径声纳的运动误差,形成一种基于重叠相位中心(DPC)算法和INS的DPC联合INS算法。利用回波的多子阵空间互相关矩阵估计声... 为降低运动测量系统复杂度、提高运动误差估计精度,使用回波数据与惯性导航系统(INS)数据两种数据源联合估计合成孔径声纳的运动误差,形成一种基于重叠相位中心(DPC)算法和INS的DPC联合INS算法。利用回波的多子阵空间互相关矩阵估计声纳的前向速度,结合INS姿态角解算出DPC方法下的三向速度,采用卡尔曼滤波算法融合DPC算法的三向速度与INS的三向加速度,输出声纳速度的最优值,从而计算运动误差。湖试数据处理结果表明:DPC与INS联合算法相比于传统的DPC算法,融合了INS的加速度数据,使速度曲线变得更加陡峭,增加了细节信息,提高了声纳速度估计的准确性;经过运动补偿后,图像质量得到提高,目标散焦和重影的现象均得到改善。 展开更多

关键词 合成孔径声纳 运动误差 重叠相位中心 惯性导航系统 卡尔曼滤波算法

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多路水下声数据的一种高速低误码率传输方法 被引量：1

11

作者 杨晓东 杨日杰 +1 位作者 相明 赵俊渭 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期1-6,共6页

根据航空声呐实时传输多路水下声数据的需要，介绍了利用Ｍａｎｃｈ－ｅｓｔｅｒ码实现高速数据多路传输的方法。实验系统利用单片ＩＣ电路８２Ｃ５０１已获得工程实现，其误码率小于１０－７，数据传输速率为３Ｍｂ／ｓ，最高可达１３... 根据航空声呐实时传输多路水下声数据的需要，介绍了利用Ｍａｎｃｈ－ｅｓｔｅｒ码实现高速数据多路传输的方法。实验系统利用单片ＩＣ电路８２Ｃ５０１已获得工程实现，其误码率小于１０－７，数据传输速率为３Ｍｂ／ｓ，最高可达１３Ｍｂ／ｓ，传输距离超过５００ｍ。该系统已成功地应用于机载声呐的数据传输系统中，特别适用于传输电缆的体积和重量受到严格限制，且需要传输多种高速数据的场合。 展开更多

关键词 水下声数据 多路传输 误码率 航空声呐 Man码

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水工建筑物水下三维检测精确定位分析 被引量：4

12

作者 王萧寒 王俊刚 卢军民 《水运工程》 北大核心 2021年第10期85-89,共5页

在复杂海况下,对水下的水工建筑物进行三维检测精确定位分析,目前有多种设备可选择。但检测的可靠性和精度需要进一步分析和验证。为此,结合广东揭阳石化原油码头工程,采用多波束测深仪系统和水下三维实时3D声呐系统,以点云数据建模,将... 在复杂海况下,对水下的水工建筑物进行三维检测精确定位分析,目前有多种设备可选择。但检测的可靠性和精度需要进一步分析和验证。为此,结合广东揭阳石化原油码头工程,采用多波束测深仪系统和水下三维实时3D声呐系统,以点云数据建模,将2种系统采集的数据融合处理,可对建筑物的坐标和高程进行精确分析。其中,多波束测深仪系统可用于水下建筑物绝对坐标的测量,而实时3D声呐系统可取得目标物精确的模型图像,2种数据融合处理后,即可用可视化的方法对目标物的位置和状态进行准确分析。该方法可用于港口和码头维护以及水下建筑物检测,为老码头的改造、修复提出有效的检测定位方法和可视工具。 展开更多

关键词 3D声呐系统 点云数据 多波束测深仪系统 数据融合 精准定位

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船舶辐射噪声盲分离技术仿真研究 被引量：9

13

作者 章新华 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第5期673-675,共3页

基于盲分离的思想,船舶辐射噪声可通过盲源分离技术重构出相应的原始辐射源信号。仿真实验研究了两种情况的源分离:从单船舶辐射噪声信号谐波成分的分离;多船舶辐射混合信号中分离出每条船只对应的原始辐射信号。采用理论模型产生的模... 基于盲分离的思想,船舶辐射噪声可通过盲源分离技术重构出相应的原始辐射源信号。仿真实验研究了两种情况的源分离:从单船舶辐射噪声信号谐波成分的分离;多船舶辐射混合信号中分离出每条船只对应的原始辐射信号。采用理论模型产生的模拟数据与实际录音数据进行的实验,得到了满意的结果。文中采用神经网络自适应在线学习算法,算法稳定性好、收敛速度快,在极低的信噪比下仍具有很好的分离效果。 展开更多

关键词 水声信号处理 盲源分离 船舶辐射噪声 仿真

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机动目标的卡尔曼滤波 被引量：1

14

作者 姚治国 周刚临 《声学技术》 CSCD 1991年第1期40-44,39,共6页

本文提出一个对于水下机动目标的跟踪滤波器。我们采用两状态模型与可变记忆滤波方法来适应目标的机动运动。采用增益的指数近似和混合坐标系达到预测和滤波的较好效果。此滤波器可以处理远处慢机动目标，也可处理近处快机动目标，可以... 本文提出一个对于水下机动目标的跟踪滤波器。我们采用两状态模型与可变记忆滤波方法来适应目标的机动运动。采用增益的指数近似和混合坐标系达到预测和滤波的较好效果。此滤波器可以处理远处慢机动目标，也可处理近处快机动目标，可以处理间断性机动，也可处理连续性的机动。所用各种技术具有通用性，因而可推广到其他场合。 展开更多

关键词 水下跟踪 目标 卡尔曼滤波 滤波器

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声纳系统的远程数据采集与波束形成的优化实现

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作者 杜选民 陆红茂 +1 位作者 洪杭迪 朱代柱 《数据采集与处理》 CSCD 1999年第4期424-428,共5页

对新型声纳系统的远程数据采集、传输以及信号处理进行了论述，介绍了基于Ｃ５０ 和Ｃ４０的多通道数据采集、编码／解码、光纤传输、并行信号处理机的硬件设计和工作原理。给出了利用Ｃ４０ 进行时域数字多波束形成的两种最佳实现结构... 对新型声纳系统的远程数据采集、传输以及信号处理进行了论述，介绍了基于Ｃ５０ 和Ｃ４０的多通道数据采集、编码／解码、光纤传输、并行信号处理机的硬件设计和工作原理。给出了利用Ｃ４０ 进行时域数字多波束形成的两种最佳实现结构，提高了计算速度和精度。 展开更多

关键词 声纳系统 数据采集 光纤传输 波束形成

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一种基于稀疏表示声纳图像识别方法

16

作者 郝燕玲 王梁 张振兴 《中国航海》 CSCD 北大核心 2011年第3期1-4,共4页

提出了一种基于灰度-梯度共生矩阵的稀疏表示声纳图像识别方法。该方法采用灰度-梯度共生矩阵对声纳图像进行特征提取,特征提取结果相比全局的特征提取包含了声纳图像的重要的纹理信息;并结合稀疏表示的分类方法对声纳图像进行识别。实... 提出了一种基于灰度-梯度共生矩阵的稀疏表示声纳图像识别方法。该方法采用灰度-梯度共生矩阵对声纳图像进行特征提取,特征提取结果相比全局的特征提取包含了声纳图像的重要的纹理信息;并结合稀疏表示的分类方法对声纳图像进行识别。实验表明,该方法既满足了对声纳图像进行识别实时性,又提高了识别的准确性。 展开更多

关键词 船舶、舰船工程 声纳图像识别 灰度-梯度共生矩阵 稀疏表示 特征 纹理信息

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用级联阵列机构造大型数字式声呐的设计技术

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作者 刘秋实 李士才 +1 位作者 李启虎 孙增 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 1990年第3期230-237,共8页

在分析声呐信号处理特点的基础上,提出一种称为级联阵列机的多处理器体系结构,用以实现大型数字式声呐系统。并对该体系结构中的各种要素,包括总线协议,数据传输,基本处理单元进行了详细讨论,最后给出一个使用级联阵列机结构实现数字声... 在分析声呐信号处理特点的基础上,提出一种称为级联阵列机的多处理器体系结构,用以实现大型数字式声呐系统。并对该体系结构中的各种要素,包括总线协议,数据传输,基本处理单元进行了详细讨论,最后给出一个使用级联阵列机结构实现数字声响系统的设计步骤。 展开更多

关键词 声纳 信号 处理器 级取 阵列机构

原文传递

极低信噪比条件下主动声纳回波信号的提取

18

作者 张荣光 谢晓东 张静 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2013年第6期99-103,共5页

为优化在极低信噪比条件下对主动声纳回波信号的提取效果,引入了基于非线性理论的稀疏分解方法,并在LDW粒子群算法的基础上,通过改进算法中一个惯性因子的方法对粒子群算法进行了优化。用Matlab软件模拟仿真实验论证表明:改进算法不仅... 为优化在极低信噪比条件下对主动声纳回波信号的提取效果,引入了基于非线性理论的稀疏分解方法,并在LDW粒子群算法的基础上,通过改进算法中一个惯性因子的方法对粒子群算法进行了优化。用Matlab软件模拟仿真实验论证表明:改进算法不仅能够加快算法的收敛速度,同时又不降低算法提取信号的性能;在信噪比不低于-32dB的情况下,该方法具有较好的回波提取效果。 展开更多

关键词 极低信噪比 稀疏分解 粒子群优化 声纳回波

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权重抑制扇形多基元柱面基阵旁瓣 被引量：3

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作者 陈桂生 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 1992年第1期50-55,共6页

本文给出了多基元扇形柱面基阵指向性函数,分析了其比较复杂的相位特征。详细阐述了通过合理选取基元数目、加后挡以及振幅权重等方法有效的抑制旁瓣,以实现对声信号方位跟踪及目标定位。

关键词 扇形 柱面 房瓣 声基阵 振幅权重

原文传递

小型综合平面声呐阵的研制

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作者 朱革非 张宏彬 《声学技术》 CSCD 1991年第2期51-52,10,共3页

关键词 声呐阵 平面 声呐 检测

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