未知参量水声脉冲信号检测技术研究

发布时间：2021-09-22 20:38

　　随着人类对海洋开发、海洋探索以及水下作战的不断深入,水声环境测量、捕获水下生物信号、水下目标探测以及水下信息传输等水下应用逐渐增加,所以需要对水下声脉冲信号进行检测。在非合作条件下,由于无法确知脉冲信号是否存在,水声脉冲信号形式日渐多样化,且信号形式、波达方向、中心频率、持续时间、信号幅度和出现时刻等参数具有未知性和随机性,又常需要检测在较低信噪比条件下的信号,因此对未知参量水声脉冲信号进行检测目前仍是一个难题。本论文研究了多种未知参量水声信号检测方法,包括熵检测法、瞬时相关积分检测法、高阶累积量检测法、循环谱检测法和短时傅里叶变换检测法,对上述检测方法进行了理论分析,通过仿真验证了上述算法的检测性能。然后,本论文研究了信噪比、信号形式和信号参数等因素对各方法检测性能的影响,并进行了仿真验证及对比分析,探讨了每种方法在不同影响因素下检测性能的稳健性和适用性。由仿真结果发现,短时傅里叶变换和瞬时相关积分法受信噪比的影响最小;短时傅里叶变换法、瞬时相关积分法和高阶累积量法对信号形式不敏感;信号的脉宽和带宽对各方法的检测能力均有影响。最后,基于上述研究构建了一种未知参量水声脉冲信号综合优化检... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

熵检测算法模型

082 42snn nPPB T B Tσ σ≤ + ：4 2 010[lg lg( 8 sn A PSNRB T σ ≥ + 处理增益为[27] [28]：02 10lg 10lg 10[lg 2( snP P SNR P σ ≥ = 方法处理增益的因素有积分时间、及噪声的带宽。处理增益随着噪声度的增加而增大；处理增益随着信相关积分检测算法模型如图 2-3 所

哈尔滨工程大学硕士学位论文仿真采用 5 种不同类型的水声信号对瞬时相关积分检测法进行验证，信号形式及参数同 2.2.2.节。信号经过瞬时相关积分法处理，积分时间为 0.05s，左侧为未经过处理的原信号频谱，右侧为经过瞬时相关积分法处理后的信号频谱，如下图 2-4 所示：

【参考文献】：
期刊论文
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[3]瞬时相关积分在几何梳状谱检测中的应用[J]. 卢治强,廖述常,张瑶.  舰船科学技术. 2016(03)
[4]短时分数阶傅里叶变换对调频信号的时频分辨能力[J]. 栾俊宝,邓兵.  电讯技术. 2015(07)
[5]基于短时分数阶傅里叶变换的时频分析方法[J]. 庞存锁,刘磊,单涛.  电子学报. 2014(02)
[6]一种有效抑制窄带干扰的水声直扩信号检测方法研究[J]. 王彪,孙晓雯.  科学技术与工程. 2013(07)
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[8]瞬时相关积分法及其在线谱检测中的应用[J]. 张光普,梁国龙,范展,付进.  兵工学报. 2011(01)
[9]基于MATLAB的直接序列扩频通信系统仿真[J]. 施小茜,齐华,冀乐,(亻丸)平.  科技广场. 2009(09)
[10]基于四阶累积量的线性调频信号参量估计[J]. 曹凡,王树勋,陈巧霞.  系统工程与电子技术. 2007(09)

博士论文
[1]非合作直扩通信信号检测研究[D]. 张晓林.哈尔滨工程大学 2007

硕士论文
[1]基于FRFT的LFM信号检测及参数估计[D]. 仇兆炀.苏州大学 2013
[2]直接序列扩频信号载波频率估计算法研究[D]. 王奉帅.西安电子科技大学 2012
[3]目标高速运动对矢量信号处理的影响及匹配技术研究[D]. 范展.哈尔滨工程大学 2009
[4]直接序列扩频信号的检测和参数估计[D]. 杨旭涛.西安电子科技大学 2006
[5]基于高阶累积量的低信噪比复杂信号识别研究[D]. 黄畅.华中科技大学 2004



本文编号：3404348