希爾伯特黃變換在瞬態(tài)信號(hào)處理中的應(yīng)用.pdf

1、物體入水聲、水下碰撞聲等一類(lèi)水聲瞬態(tài)信號(hào)一直是水聲界關(guān)注的焦點(diǎn)，尤其是在本地強(qiáng)干擾情況下對(duì)此類(lèi)信號(hào)的及時(shí)有效地檢測(cè)并測(cè)向在水聲對(duì)抗中具有重要的意義。利用互相關(guān)法測(cè)向，當(dāng)信噪比降低時(shí)，相關(guān)峰變得不明顯，在進(jìn)行相關(guān)峰檢測(cè)時(shí)，容易產(chǎn)生虛警。本文將希爾伯特黃變換這種新的時(shí)頻分析方法應(yīng)用于瞬態(tài)信號(hào)檢測(cè)，研究了強(qiáng)干擾下瞬態(tài)信號(hào)檢測(cè)和測(cè)向的算法，并對(duì)互相關(guān)測(cè)向法進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了在較低信噪比下目標(biāo)方位的準(zhǔn)確估計(jì)。 本文詳細(xì)論述了希爾伯特黃變換

2、的思想及實(shí)現(xiàn)方法，并通過(guò)仿真對(duì)算法的特性進(jìn)行了研究，分析了經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)的突出信號(hào)局瞬特征和多分量信號(hào)分離的特性。針對(duì)不同的實(shí)際應(yīng)用，總結(jié)提出了固有模態(tài)函數(shù)(IMF)的選取原則。通過(guò)對(duì)互相關(guān)函數(shù)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和有選擇的利用分解出的IMF重構(gòu)互相關(guān)函數(shù)可使相關(guān)峰更加明顯，基于此對(duì)互相關(guān)測(cè)向法進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的互相關(guān)法能適應(yīng)更低信噪比下的相關(guān)峰檢測(cè)，方位估計(jì)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了此方法在低信噪比下對(duì)目標(biāo)的方位估計(jì)的有效性。 論文

3、對(duì)物體入水聲的特性進(jìn)行了研究，從其形成機(jī)理上分析了其波形特性和擊水聲源級(jí)，為物體入水聲的識(shí)別和擊水聲的源級(jí)預(yù)報(bào)提供理論基礎(chǔ)。矢量傳感器能同時(shí)、共點(diǎn)的接收聲場(chǎng)的聲壓和振速信息，基于此本文結(jié)合傳統(tǒng)的矢量信號(hào)處理理論和希爾伯特黃變換，針對(duì)實(shí)際中經(jīng)常出現(xiàn)的強(qiáng)干擾下瞬態(tài)信號(hào)檢測(cè)問(wèn)題，提出了模態(tài)聲強(qiáng)器算法(MAIA)。結(jié)合MAIA和物體入水聲波形特性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體入水聲的檢測(cè)和測(cè)向，可用于對(duì)任何落水目標(biāo)的方位估計(jì)；并且能在本地平臺(tái)強(qiáng)干擾下，實(shí)現(xiàn)對(duì)